La excavación de túneles mediante las tuneladoras (Tunnel Boring Machines) se ha estado convirtiendo en un método imprescindible para la excavación de túneles. El crecimiento de las TBM se ha dado por acometer grandes proyectos de infraestructuras, donde el trazado geométrico y los condicionantes ambientales han llevado al diseño de túneles de gran longitud.
La tuneladora es un tipo de máquina utilizada para la excavación de túneles de forma completa. Ésta contribuye, asimismo, a que el túnel se encuentre sustentado, de manera provisional o definitiva, en aquellos casos en los que es necesario colocar la entubación (estructura de contención).
Para proceder a excavar un túnel, las máquinas tuneladoras realizan su labor a través de una cabeza giratoria que se equipa con elementos cortantes y que se acciona mediante motores hidráulicos; no obstante, también es posible encontrar una tuneladora del tipo menos mecanizado, que se presenta sin cabeza giratoria. En este proceso, el hecho de empujar es imprescindible.
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Está compuesta por un equipo de regaza, formado por varias plataformas que la propia máquina arrastra, y que ruedan sobre rieles colocados por la máquina. En los rieles se colocan los equipos transformadores, así como los de ventilación, los depósitos de mortero y el sistema de evacuación de material excavado.
Después de los equipos de excavación y avance hay un equipo de rezaga de la tuneladora (back up) que está formado por una serie de plataformas arrastradas por la propia máquina y que suelen rodar sobre rieles que la máquina coloca por sí misma.
Existen diferentes tipos de tuneladora, tales como la topo, el escudo y el doble escudo.
Su diseño está creado para la excavación de rocas duras o medianas, que no requieren demasiado sostenimiento. La diferencia principal con los escudos es que no están formados de un cilindro de acero tras la rueda de corte. Su fuerza de empuje es transmitida a la cabeza de corte a través de cilindros. La reacción que se produce se trasmite mediante los grippers al hastial del túnel. Al acabar el ciclo de avanza, se reposiciona los grippers apoyando la viga principal en el apoyo trasero.
En su caso, sirve para la excavación de rocas blandas, suelos, o terrenos que requieren la colocación de un sostenimiento de manera sistemática. Suelen estar preparadas para avanzar bajo el nivel freático. Su sistema de perforación del túnel consta de cilindros perimetrales que se apoyan contra el último anillo colocado de dovelas del revestimiento definitivo del túnel. Al finalizar el recorrido se coloca un nuevo anillo de dovelas para comenzar un nuevo ciclo de excavación.
¿Qué tipo de escudos tiene?
Hay dos grades grupos de escudos:
Su función es la misma que la del tipo de topo y escudo, con el matiz de que trabaja en base a la calidad del macizo rocoso, con eficaz resultado sobre macizos de tipología variable suelo-roca. Este tipo se divide en dos partes, la delantera con la cabeza de corte y la trasera con el montaje de anillo de dovelas.
El movimiento que realizan estas dos partes del escudo es independiente, por lo que los grippers se sitúan en un hueco abierto entre ambas para que la cabeza pueda excavar mientras se van montando los anillos de dovelas en la cola del escudo. Los rendimientos alcanzados de esta forma son mucho mayores que con un escudo simple.
Tuneladora
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