Una máquina, dos métodos de excavación

Con los escudos Herrenknecht de excavación parcial, el terreno in situ puede excavarse utilizando dos herramientas de excavación diferentes. En suelos sueltos, la excavadora ha demostrado su eficacia cientos de veces. Dependiendo de las condiciones del suelo, la excavadora universal está equipada con una cuchara de excavación, un diente ripper o un martillo hidráulico. En roca dura con resistencias a la compresión uniaxial de hasta 80 megapascales, se utilizan rascadores giratorios. Con ambas técnicas, las herramientas desgastadas pueden cambiarse rápida y fácilmente. El material excavado se transporta a través de cintas transportadoras o rascadores hasta el puesto de trabajo posterior del operador de la máquina, con visión directa del frente abierto para un control preciso de la excavación. El rango de aplicación de las tuneladoras comienza en torno a los 2 metros debido a la accesibilidad requerida de la estructura del túnel. Con medidas de sostenimiento adicionales o inyecciones para mejorar el subsuelo, también se pueden realizar de forma económica túneles de más de 10 metros de diámetro.

Contacto visual directo con la geología

Una de las ventajas de las cabezas móviles es que el puesto de trabajo del operador de la máquina se encuentra a sólo unos metros del frente abierto. Esto le permite supervisar la excavación muy de cerca y reaccionar inmediatamente a los cambios en la geología con las medidas adecuadas. Un ejemplo es el descubrimiento y la recuperación de grandes rocas u obstáculos sin necesidad de construir pozos complejos. El contacto visual directo con la geología también es una ventaja cuando se trata de controlarla. En el caso del hincado de tubos, esto tiene lugar a través de cilindros de control y una junta de control en la zona delantera del escudo, y para diámetros mayores en revestimientos segmentados, como en el caso de escudos cerrados, a través de los cilindros de hincado principales.

Siempre en el lado seguro    

Los Roadheaders son escudos abiertos para túneles. No disponen de un sistema cerrado para igualar la presión en el frente mediante el apoyo del suelo y el agua subterránea. Por lo tanto, se utilizan diversos métodos mecánicos para garantizar un apoyo adecuado y evitar que la máquina se inunde en las aguas subterráneas.

Casi todas las perforadoras de rodadura están diseñadas como escudos de tejadillo. El filo de corte del escudo se prolonga en la zona de la cresta en dirección a la excavación del túnel. De este modo, el ángulo de reposo se adapta a la geología para garantizar una retirada controlada del material excavado. Al mismo tiempo, el suelo no puede derrumbarse desde arriba y se evita el hundimiento. El escudo completo también puede diseñarse como el denominado sistema de placa de pulido. En este caso, el escudo se divide en varias placas. Éstas pueden extenderse hacia delante individualmente. De este modo se garantiza un ajuste permanente del ángulo de reposo, incluso en obras cambiantes. Para diámetros de máquina mayores, se instalan una o varias plataformas transversales horizontales. Esto también reduce el ángulo de caída de la geología. Al mismo tiempo, se pueden integrar varias herramientas instaladas de forma permanente en los distintos niveles de dichos escudos de plataforma, acelerando así el proceso de excavación. En la zona de la cresta, en particular, se suelen instalar petos hidráulicos desplegables o extensibles. Soportan el frente mecánicamente y se retraen parcialmente para la excavación.

En suelos parcialmente acuíferos, las máquinas perforadoras y parte del túnel pueden presurizarse con aire comprimido mediante un sistema de esclusas. De este modo se evita la entrada de agua subterránea. El puesto de trabajo del operador del escudo se encuentra en la zona presurizada protegida. Un sistema de aire comprimido compuesto por dos circuitos de control comprueba constantemente la presión necesaria y la ajusta automáticamente en caso necesario.