¿Qué es una tuneladora?
Una tuneladora o Tunnel boring machine (TBM por su denominación en inglés) es una máquina capaz de excavar túneles bajo tierra a sección completa, es decir, en una sola operación mecánica, mediante la perforación. Suelen pesar más de 6.000 toneladas y alcanzar más de 150 metros de longitud; y trabajan en terrenos variados, desde rocas sedimentarias y volcánicas hasta suelos arenosos o arcillosos.
El uso de una tuneladora exige ciertas características, tanto del terreno como del túnel a excavar. Este último debe tener grandes radios de curvatura, ya que la máquina no puede realizar curvas cerradas. Es por esta razón que la máquina suele tener precios elevados. Aquellas de 4 a 6 metros de diámetro pueden costar hasta 11 millones de euros, mientras que las de 15 metros de diámetro pueden alcanzar los 25 millones de euros.
Una tuneladora también puede utilizarse para colocar sistemas de entibado, es decir, mecanismos de contención provisional para sostener excavaciones y estructuras en construcciones.
¿Cómo funciona una tuneladora?
Una máquina tuneladora, generalmente, realiza el proceso de excavación a través de su cabeza giratoria que va haciendo hueco en el terreno a través de un motor con sistema hidráulico o eléctrico. La tuneladora de elementos de corte que pueden tener distintas formas y estar fabricados de diferentes materiales. Ambos dependen de las características del túnel.
La fuerza de empuje de la tuneladora es consecuencia de la acción de gatos perimetrales apoyados en anillos que, a su vez, son empujados por otros gatos contra la pared del túnel. Esta acción dota de fuerza y agarre suficiente a la máquina para que la cabeza giratoria siga cumpliendo su función de perforación.
Detrás de la tuneladora se encuentran una plataforma sobre rieles llamado «equipo de rezaga» o también «buck-up», en el que se encuentran otros equipos de trabajo, tales como ventiladores, transformadores y una cinta para retirar el material que se va excavando.
Una vez finalizada la excavación, la tuneladora se detiene y se procede a la instalación de anillos a la estructura del túnel que lo mantendrá firme. Para esto, se hace uso de piezas de hormigón armado prefabricado llamado dovelas.
¿Qué tipos de tuneladoras existen?
Las tuneladoras se clasifican en dos grandes grupos:
- Topos: diseñadas para excavar rocas duras o semiduras sin necesidad de un sistema de sostenimiento. Su fuerza de empuje se transfiere a la cabeza giratoria de corte a través de cilindros de empuje. Este tipo de tuneladora no tiene cilindros de acero tras la rueda de corte, por lo que no realiza la función de entibación provisional.
- Escudos: diseñadas para excavar en terrenos que ameritan la instalación de sistemas de sostenimiento. Normalmente se trata de suelos de roca blanda.
Los escudos poseen un chasis metálico exterior que sujeta provisionalmente el terreno y se coloca desde el frente para facilitar el montaje de la entibación definitiva que garantiza la estabilidad del túnel.
Existe un tercer grupo de tuneladoras de doble escudo. Se trata de un tipo de tuneladora que puede trabajar como topo o como escudo, según la calidad del terreno rocoso. Esta alternativa es ideal para tramos de terrenos que varían entre suelo y roca.
¿Cuál es la diferencia entre una tuneladora y una rozadora?
Hay distintos métodos para la excavación mecánica de túneles y, entre los más destacados, están las tuneladoras y las rozadoras. Si bien ambas cumplen con la función de excavación, guardan entre ellas algunas diferencias, tales como:
- Las rozadoras, además de la cabeza giratoria con la que también cuenta la tuneladora, disponen de un brazo articulado con picas de fricción y se mueven a través de orugas.
- Las rozadoras se emplean para arrancar trozos de terreno de baja y media resistencia, mientras que las tuneladoras se utilizan, también, para terrenos de alta resistencia.
- Las rozadoras, a diferencia de las tuneladoras, se emplean para obras de ingeniería civil y construcción cuyas longitudes de excavación no son mayores a 2 kilómetros, mientras que las tuneladoras pueden ejecutar proyectos de mayor extensión.
¿Qué requisitos debe cumplir un operador de tuneladoras?
Para la manipulación y uso de una tuneladora, sus operadores deben cumplir con ciertos requisitos y manejar conocimientos específicos, tales como:
- Uso de equipamiento de seguridad en la obra de construcción.
- Transporte de materiales a utilizar en la obra.
- Uso de taladradoras.
- Cuidado de la infraestructura de servicios a la hora de poner en funcionamiento la máquina, evitando cualquier daño.
- Trabajo ergonómico.
- Uso de guantes protectores, casco, calzado de seguridad, ropa de señalización y arnés.
- Conocimiento de los procedimientos correspondientes para reaccionar en situaciones de urgencia.
- Respeto de los protocolos de seguridad y salud en la construcción.
- Uso de protectores auditivos, ya sean tapones o auriculares.
