El doble escudo. (Otra de túneles)

Cuando hablamos de tuneladoras, al público en general todas le parecen iguales. Pero hay una gran diferencia entre las tuneladoras si se utilizan para excavaciones en suelos o rocas.

En las tuneladoras en suelos, es el EPB (Earth Pressure Balance) la que se impone. Son además las más conocidas en España, ya que son las que trabajaron en la M-30 o en las líneas de Metro de Esperanza antes Gallardón, mientras que en roca los topos abiertos luchan por sustituir a los dobles escudos como máquina predominante.

Quiero centrarme en éstos últimos, pero…¿Cuál es la ventaja evolutiva de los dobles escudos? Su versatilidad para todo tipo de rocas y su capacidad de obtener grandes rendimientos y de salir rápidamente de un atrapamiento. Por eso hoy le quiero dedicar este articulillo a los dobles escudos, con el fin de ir tocando todos los modos de excavación.

El doble escudo es un escudo telescópico articulado en dos piezas que proporciona un sostenimiento continuo del terreno durante el avance del túnel.

Las distintas posibilidades de trabajo que ofrecen los dobles escudos permiten conseguir unos rendimientos próximos a los de los topos, que los escudos para roca dura no podrían conseguir. Al igual que los escudos para roca dura, los dobles escudos permiten realizar túneles a través de terrenos con geología cambiante e inestable, que los topos no podrían realizar.

Esta máquina está especialmente indicada para construir túneles de gran longitud en los que se prevé que la excavación atraviese terrenos de distinta naturaleza.

El sistema de funcionamiento del doble escudo se basa en la articulación de dos escudos unidos mediante gatos que permiten el movimiento telescópico entre ellos. Esta tuneladora se compone de las siguientes partes principales:

La cabeza de corte accionada mediante motores eléctricos con una potencia instalada de unos 5 MW que mediante variadores de frecuencia permiten el control de los parámetros de giro y par. En la cabeza están ubicados los cortadores de disco recambiables desde el interior.

Adicionalmente hay cortadores ubicados en el perímetro de la rueda de corte que permiten la sobreexcavación de la sección de avance.

El escudo principal o delantero es en el que se alojan los grippers auxiliares o estabilizadores y la cabeza de corte y su accionamiento, siendo este escudo la parte móvil de la máquina durante su funcionamiento como doble escudo.

El escudo telescópico es el que permite el movimiento relativo entre los escudos, posibilitando el trabajo como doble escudo.

El escudo de grippers o trasero es donde se alojan los grippers y cilindros auxiliares, así como el erector de dovelas con un sistema de agarre de dovelas por ventosas de vacío.
El escudo de cola que contiene los cilindros auxiliares y el erector de dovelas operado mediante control remoto.

Los cilindros principales unen ambos escudos y proporcionan un empuje máximo cercano a los 20.000 KN con una velocidad máxima de extensión de 120 mm/m.

A continuación de la tuneladora, y enganchado a ella, se encuentra el backup, compuesto por una serie de plataformas ensambladas entre sí, que se desplazan sobre la dovela base arrastradas por la máquina, y que albergan todas las instalaciones auxiliares necesarias para el funcionamiento de la tuneladora, como son la cabina de mandos, transformadores, casetas de cables y ventilación, depósitos y equipos de impulsión hidráulica de grava e inyección de mortero, lechada, bentonita y polímeros, etc.

También alberga la cinta de evacuación de material excavado capaz de transportar hasta 1500 t/h, a una velocidad máxima de 3,2 m/s. La longitud total del conjunto escudo-backup supera los 110 m.