Tunelización robótica

Mejorar la seguridad y productividad de la tunelización con máquinas teledirigidas son parte del futuro de la industria. Por Mike Martin, vicepresidente de operaciones de Brokk, Inc., y Keith Armishaw, gerente de desarrollo de negocios de Aquajet.

La industria de la tunelización, al igual que la construcción en general, está en constante evolución con nuevas innovaciones para mejorar la velocidad, la seguridad y la calidad del trabajo. Desde avances en equipos de tunelización hasta nuevos métodos para completar procesos antiguos, es en el mejor interés de un contratista mantenerse informado de desarrollos potencialmente que aumentan los beneficios.

Muchos contratistas han encontrado éxito con las máquinas teledirigidas en una serie de aplicaciones subterráneas. Estas máquinas ofrecen importantes beneficios de seguridad y productividad sobre los métodos tradicionales, a menudo eliminando la necesidad de tripulaciones de 4 a 5 personas con herramientas manuales, y permitiendo a los contratistas utilizar mejor su fuerza de trabajo. Una gama de accesorios y versatilidad general también aumentan el potencial de crecimiento para los propietarios, lo que les permite abordar la excavación, limpieza y más en túneles y tuberías de 5 a 30 pies de diámetro.

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Robots de demolición a control remoto

Las máquinas de demolición controladas a distancia aportan mayor seguridad y eficiencia de los trabajadores al lugar de trabajo. El tamaño compacto de la máquina combinado con un potente brazo de tres partes se traduce en una alta relación potencia-peso, mucho mayor que cualquier excavadora en la misma clase de peso. Un operador dirige remotamente el equipo desde una distancia segura, lejos de la caída de escombros y otros peligros.

Los contratistas utilizan los robots en el desarrollo de túneles o la expansión de túneles existentes. Una aplicación consistente del túnel es el desarrollo de pasos cruzados entre túneles paralelos. Aquí, la pluma robótica de tres partes permite una menor distancia aérea y proporciona una solución mucho más productiva. Tradicionalmente, una excavadora estándar no podía llegar a estos espacios estrechos o, si podía, tomaba mucho espacio de trabajo valioso, restringiendo el movimiento y el acceso. Esto llevó a los contratistas a confiar en métodos más manuales, como los trabajadores con herramientas portátiles.

El tamaño compacto de las máquinas teledirigidas, sin embargo, proporciona una solución mecánica contundente que resulta en ahorros de tiempo significativos. Un contratista de tunelización que trabajaba en un enorme proyecto de expansión del tren ligero Sound Transit Link lo observó en 2017, completando múltiples pasos transversales una semana más rápido de lo que lo habrían hecho con herramientas portátiles y miniexcavadoras.

Además, las máquinas teledirigidas sobresalen en múltiples tareas durante el proceso de construcción de paso cruzado, aumentando la versatilidad y la productividad. Los contratistas utilizan una variedad de herramientas opcionales para excavar el paso transversal mientras mantienen a los trabajadores fuera de peligro. Además de cubos, rompedores y cortadores de tambor, esto puede incluir el uso de un accesorio de perforación de roca para perforar agujeros para puntos de pozo, espigas o para la congelación del suelo. A continuación, un operador utiliza la máquina con un accesorio de disyuntor para atravesar la pared de hormigón del túnel. Una vez hecho, los contratistas utilizan la máquina para excavar el paso transversal, con el beneficio de mantener a los trabajadores alejados del frente de paso transversal no asegurado.

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Robots de hidrodemolición

Los robots de hidrodemolición son otro tipo de equipo teledirigidos que ofrecen óptimos resultados durante los proyectos de tunelización. A menudo utilizados en aplicaciones de rehabilitación, los robots utilizan agua de alta presión de 15.000 a 40.000 psi para eliminar el hormigón suelto o deteriorado de las paredes del túnel, para ser reemplazado por material fresco y fuerte. Además, los contratistas utilizan las máquinas para la extracción de material ligero o la preparación de superficies.

Los robots son valiosos para su uso en trabajos de limpieza o mantenimiento de túneles. Esto incluye carreteras, trenes, metro, peatones, servicios públicos, agua, túneles de aguas residuales y penstocks, donde las cuadrillas suelen utilizar el equipo para retirar hormigón viejo y dañado o revestimientos con el fin de preparar la superficie para su reparación. Los robots también se utilizan para aplicaciones mineras, como la reparación del eje para el ascensor.

Dependiendo de la aplicación, los contratistas pueden optimizar aún más los robots combinándolos con accesorios específicos de tunelización para mejorar la consistencia y la calidad. Un tipo de accesorio proporciona a los operadores la capacidad de eliminar 360 grados de hormigón de la pared interior de un túnel. Los contratistas fijan la cabeza de corte del robot al extremo del accesorio, que gira y mueve los chorros de agua a lo largo de la circunferencia de la pared. A continuación, el robot avanza a la siguiente sección de hormigón para repetir el proceso. A diferencia de los métodos tradicionales, como los rompeolas portátiles o las lanzas de mano, la cabeza de corte del robot de hidrodemolición permanece a una distancia uniforme de la superficie, lo que permite una profundidad uniforme de eliminación de material durante todo el proceso, incluso en túneles desiguales u ovalados.

Adoptar un nuevo enfoque para el desarrollo de túneles, la expansión del túnel, la excavación de cruces o la eliminación de hormigón de la pared del túnel puede ser beneficioso para los contratistas que buscan mejorar la velocidad y la calidad del proyecto, al tiempo que reducen el riesgo para sus trabajadores. El equipo de control remoto no elimina al trabajador de la ecuación, pero va en la línea de asegurar que se vayan a casa de forma segura después de completar el trabajo.