Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - EXCAVACIONES Y VOLADURAS, Infraestructuras del transporte terrestre y aeroportuario, Métodos y equipos de excavación en túneles, TIPOLOGÍAS DE OBRAS Y PLANTEAMIENTOS CONSTRUCTIVOS    

 

Tuneladora de doble escudo

Las denominadas tuneladoras de doble escudo son máquinas que presentan características tanto de topo como de escudo. Se trata de un escudo telescópico articulado en dos piezas diseñado para el sostenimiento del terreno cuando avanza la excavación del túnel. Su principal característica es su doble sistema de propulsión independiente, el primero para el escudo y el segundo para el topo.

Es una máquina muy versátil, pues permite excavar tanto la roca dura que los escudos propiamente dichos no podrían perforar, con rendimientos parecidos a los de los topos. Pero además, permite la excavación en terrenos inestables y heterogéneos que los topos no podrían ejecutar por sí solos. Por tanto, se trata de la mejor solución para macizos con tramos de geología variable suelo-roca.

La máquina presenta dos escudos: el delantero y el trasero. El delantero soporta la cabeza de corte, contiene el rodamiento principal, la corona de accionamiento y los sellos interno y externo. El trasero, también llamado escudo de anclaje, incorpora las zapatas de los “grippers” operables a través de ventanas. En su parte posterior incorpora el erector de dovelas y los cilindros de empuje para la propulsión en modo escudo normal.

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El movimiento de estas dos partes es independiente, situándose los codales transversales o “grippers” en un hueco abierto entre ambas, por lo que la cabeza puede excavar mientras que en la cola se van montando los anillos de dovelas. Así, los rendimientos alcanzados  son mayores que con un escudo simple. Al mismo tiempo que los cilindros de empuje principal impulsan hacia delante el escudo de cabeza y la rueda de corte realiza la excavación, en el escudo trasero se procede al montaje de un nuevo anillo de dovelas de sostenimiento al abrigo del mismo. Este sistema se aplica en aquellos terrenos capaces de resistir la presión que transmiten los codales transversales.

Cuando el terreno no es capaz de resistir la presión de los “grippers”, la tuneladora funciona como escudo simple, cerrándose el hueco de estos codales, apoyándose mediante unos cilindros auxiliares en el último anillo colocado, para así obtener la reacción necesaria para el empuje de la cabeza de corte. Por ello, trabajando en modo escudo, no es posible simultanear la excavación con el montaje del anillo de dovelas.

Para aclarar esta explicación, vamos a ver un vídeo de HERRENKNECHT, donde se muestra el funcionamiento de la maquina tuneladora de doble escudo utilizada en la perforación del túnel de Guadarrama para el AVE. Espero que os guste. Una vez visionado el vídeo, contestar a las siguientes preguntas:

  1. ¿Qué diámetro y longitud tiene la tuneladora de doble escudo empleada en Guadarrama?
  2. ¿Qué rendimientos se alcanzaron?
  3. ¿Cuántos cortadores dispone dicha máquina y qué fuerza imprime sobre la roca cada cortador?
  4. ¿Qué potencia se necesita para mover la cabeza cortadora?
  5. ¿Cómo se soporta el par de giro de la cabeza cortadora y la fuerza longitudinal de empuje?
  6. ¿Cuántas dovelas se necesitan para cerrar un anillo?
  7. ¿Cómo se coloca la última dovela (llamada clave)?

 

Referencias:

MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ, F.; YEPES, V. (2004). Temas de procedimientos de construcción. Métodos y equipos de excavación en túnel. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 2004.835. Valencia, 52 pp.

19 enero, 2015
 
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