El desafío de la construcción subterránea
Imagine la necesidad de instalar un túnel de servicios grande y robusto, tal vez para cables eléctricos, tuberías de agua o incluso un metro para peatones, justo debajo de una calle concurrida de la ciudad o de un entorno natural delicado. A menudo es imposible cavar una zanja abierta tradicional, o “cortar y cubrir”. Interrumpiría el tráfico, llevaría mucho tiempo y podría desestabilizar los edificios cercanos.
Los ingenieros necesitaban una solución más inteligente y menos invasiva: una manera de perforar horizontalmente, empujar una tubería en su lugar y hacerlo todo sin que nadie en la superficie supiera que había una máquina enorme trabajando. Aquí es donde tecnología sin zanjas entra, y una de sus herramientas más innovadoras es la Máquina de elevación de tubos rectangulares con equilibrio de presión de tierra .
¿Qué es el levantamiento de tuberías?
El levantamiento de tuberías es un método para instalar tuberías subterráneas. En lugar de cavar un enorme agujero desde arriba, se lanza un escudo especial o una máquina cortadora desde un pozo profundo (el “eje de lanzamiento”) y se abre camino hasta un pozo receptor. A medida que la máquina excava, potentes gatos hidráulicos empujan hacia delante tramos de tubería (a veces de cientos de metros de largo).
El problema de los tubos redondos
Para ciertas aplicaciones, como corredores de servicios públicos o pasos inferiores para vehículos grandes, un circular El túnel es ineficiente. Un túnel circular ocupa más volumen subterráneo que el espacio utilizable que proporciona. un rectangular o sección transversal en forma de caja ofrece una utilización mucho mejor del espacio, maximizando el área disponible para cables o tráfico dentro de la misma altura de excavación. El problema es que hacer un túnel en un rectángulo es mecánicamente mucho más complejo que hacer un túnel en un círculo.
La máquina de elevación de tubos rectangulares con equilibrio de presión de tierra
El nombre completo de la máquina describe sus complejas capacidades:
1. Elevación de tubería rectangular:
Esto se refiere a la forma y función principal de la máquina. Excava un agujero en forma de caja e introduce secciones de tubos de hormigón rectangulares prefabricados. Esta geometría es clave para la instalación de servicios públicos de alta densidad y túneles peatonales.
2. Balanza de Presión de Tierra (EPB):
Éste es el genio detrás de la operación. Al excavar túneles, especialmente en terrenos blandos, húmedos o inestables (como arcilla o arena), la presión del suelo debe equilibrarse continuamente para evitar que la cara del túnel colapse y evitar que el agua o la tierra inunden la máquina.
La máquina EPB logra esto convirtiendo el suelo excavado en una pasta o material de “acondicionamiento del suelo”. Este material se mantiene bajo una presión precisa dentro de la cámara de excavación cerrada de la máquina, actuando como un tapón presurizado. Esta contrapresión se adapta perfectamente a la presión de la tierra y del agua circundante, garantizando la estabilidad del terreno justo encima de la máquina. Es como tener una pared temporal de tierra presurizada que mantiene todo en su lugar hasta que la tubería avanza.
3. Componentes de la máquina:
La máquina es esencialmente una fábrica móvil a la vanguardia. Incluye:
- Un cabezal de corte rectangular: Esta es la cara frontal, repleta de herramientas de corte giratorias que muelen la tierra. Al ser rectangular, los cortadores deben estar dispuestos para cubrir toda el área de manera eficiente.
- El sistema de limpieza: Esto mueve el suelo acondicionado desde la cámara de corte a un sistema de eliminación, a menudo a través de una cinta transportadora, hasta la superficie.
- El sistema de dirección: Debido a su forma rectangular, la dirección es más difícil que en una máquina circular. Se necesitan sistemas de control y juntas de articulación de alta precisión para mantener la máquina en su trayectoria lineal y vertical exacta.
- Gatos hidráulicos: El verdadero poder del sistema. Estos gatos se ubican en el pozo de lanzamiento y generan la enorme fuerza necesaria para empujar todo el oleoducto, que puede pesar miles de toneladas, hacia el suelo.
Por qué es importante esta tecnología
el Máquina de elevación de tubos rectangulares con equilibrio de presión de tierra representa un avance crucial en el desarrollo de infraestructura urbana.
Alteración de la superficie minimizada
Su naturaleza sin zanjas significa que los proyectos se pueden completar con un impacto mínimo en la vida de la ciudad. Las carreteras permanecen abiertas, las empresas siguen funcionando y el público apenas es consciente de la construcción masiva que se produce bajo sus pies.
Mayor seguridad y eficiencia
Al mantener el equilibrio de presión de la tierra, se reduce drásticamente el riesgo de sumideros o asentamientos del suelo, un peligro importante en el trabajo subterráneo. Esta estabilidad permite construir túneles mucho más cerca de las estructuras existentes de lo que permitirían los métodos tradicionales.
Infraestructura Sostenible
Los túneles rectangulares están preparados para el futuro. Ofrecen una mayor capacidad para servicios públicos y pueden adaptarse fácilmente a actualizaciones o mantenimiento, lo que las convierte en una herramienta esencial para construir ciudades modernas y sostenibles que estén diseñadas para manejar poblaciones en crecimiento y demandas tecnológicas sin destrozar las calles.
