5 tuneladoras (y proyectos) que están cambiando el paisaje del subsuelo mundial

Desde el Hades de la mitología griega a la tierra hueca de Julio Verne, el mundo subterráneo no ha dejado de fascinar al ser humano. Ha sido la fuente de incontables minerales, pero también de violentas erupciones volcánicas. Hoy, el subsuelo también acoge una red de arterias de transporte que alivian la congestión del tráfico en las ciudades y permiten el transporte ferroviario sin alterar el paisaje en la superficie. Gran parte de los túneles que lo posibilitan son obra de las tuneladoras o TBM (tunnel boring machine, por sus siglas en inglés), gusanos de metal con una tremenda fuerza de empuje que reúnen los últimos avances tecnológicos para moverse en un medio tan hostil como es el reino subterráneo.

En este artículo tratamos los siguientes temas:

• Qué son las tuneladoras
• Principales elementos de una tuneladora
• 5 tuneladoras (y proyectos donde han intervenido)

Qué son las tuneladoras

Una tuneladora, también conocida como TBM (por sus siglas en inglés, Tunnel Boring Machine), es una máquina especializada en la excavación de túneles. Se trata de máquinas similares a grandes gusanos de metal con una cabeza frontal con elementos de corte que excava a velocidades superiores a un metro por hora. Las tuneladoras permiten excavar grandes volúmenes de terreno de forma eficiente y con una gran precisión, lo que reduce el impacto en la superficie y, a la vez, los riesgos asociados al trabajo en zonas subterráneas.

Las TBM son máquinas de gran tamaño y de compleja operativa. Para formarse una idea de su envergadura, basta con pensar que la más grande de ellas mide ciento veinte metros de largo, cuenta con un escudo frontal de diecisiete metros de diámetro y pesa cerca de cinco mil toneladas.

 

Principales elementos de una tuneladora

Las tuneladoras son máquinas muy complejas y voluminosas que desafían los límites de la física de un vehículo industrial. Aparte de los sistemas de control y la cabina que acoge a la tripulación, estas son las principales partes que componen una TBM:

• Cabeza de corte. Esta es la cabeza giratoria frontal de la máquina que excava el terreno mediante discos de corte o herramientas especializadas.
• Escudo. Es la estructura metálica que protege a la máquina y a los operarios, y que garantiza la estabilidad del túnel durante la excavación.
• Sistema de propulsión. Estos gatos hidráulicos impulsan la tuneladora hacia adelante a medida que avanza.
• Bastidor de segmentación. Esta parte de la tuneladora coloca los segmentos de hormigón conocidos como dovelas para reforzar las paredes del túnel a medida que la TBM se abre camino.
• Sistema de soporte y evacuación de escombros. Extrae y transporta el material excavado, principalmente rocas y tierra, fuera del túnel.

5 tipos de tuneladora (y proyectos donde han demostrado su utilidad)

Las tuneladoras llevan usándose desde finales del siglo XX en las grandes obras de infraestructuras subterráneas del planeta. A lo largo de ese tiempo se han ido desarrollando distintos modelos para afrontar todo tipo de casuísticas y proyectos. Estas son cinco de las tecnologías más habituales y algunos de los proyectos donde han demostrado su eficacia.

Tuneladoras de presión de tierras (EPB)

Este tipo de tuneladora es ideal para suelos blandos, mixtos y arenosos, donde se necesita mantener una presión constante para evitar el colapso del terreno. Estas máquinas, que hoy día son las más utilizadas, permiten excavaciones precisas y controlan la estabilidad del frente de trabajo, con lo que se minimizan las perturbaciones en la superficie.

Línea 6 del metro de São Paulo, Brasil (2021-2025). En este proyecto se utilizaron dos tuneladoras de 10,6 metros y 2.000 toneladas, diseñadas con tecnologías avanzadas para excavar en suelos urbanos complejos.

Tuneladoras de doble escudo

Estas tuneladoras cuentan con dos escudos que protegen la máquina y a los operarios durante la excavación en terrenos difíciles. Son particularmente eficaces en suelos heterogéneos y rocosos, y permiten una excavación más segura y precisa.

Follo Line, Noruega (2016-2022). En este caso, la excavación del túnel ferroviario más largo de Escandinavia (20 km) requirió tuneladoras de doble escudo, fabricadas específicamente para la geología noruega y dotadas de sistemas automatizados de medición geotécnica.

Tuneladoras de hidroescudo (Slurry TBM)

Este tipo de tuneladora utiliza una mezcla de agua y bentonita para estabilizar el frente de trabajo en condiciones de alta presión de agua y suelos inestables. Son ideales para excavar bajo cuerpos de agua o en suelos con mucha agua subterránea.

Túnel subacuático del puerto de Miami, Estados Unidos (2010-2014). Excavación de un túnel de 1,2 km bajo el agua utilizando una tuneladora de hidroescudo con un diámetro de 12,86 metros.

Tuneladoras de escudo simple

Utilizan un solo escudo para proteger la máquina y los operarios mientras excavan, y son adecuadas para suelos estables. Son más antiguas y han ido cayendo en desusos, pero fueron esenciales en muchos proyectos históricos.

Soterramiento de la M-30, Madrid, España (2005-2007). Se utilizó una tuneladora con un diámetro de más de quince metros que, en su momento, alcanzó el récord mundial de diámetro de excavación.

Tuneladoras abiertas tipo Main Beam

Estas tuneladoras no cuentan con un escudo protector y son adecuadas para excavar en terrenos rocosos estables. Se utilizan principalmente en proyectos donde el terreno es duro y no requiere soporte adicional.

Túnel de Hallandsås, Suecia (1992-2015). Excavación en roca dura para un túnel ferroviario de 8,7 km, que atravesó el macizo de Hallandsås.

Como se puede advertir, cada tipo de tuneladora se elige en función de las características geológicas y los requisitos del proyecto. Si quieres conocer otras tecnologías de construcción como este robot capaz de construir una casa en un día o el uso de nuevos materiales sostenibles como el hormigón verde, suscríbete a nuestra newsletter al final de esta página.