La elección entre escudos de túnel abiertos o cerrados es un aspecto clave en la ingeniería de tunelación. Dependiendo de las condiciones del suelo, el nivel freático y los requisitos del proyecto, se opta por uno u otro sistema para garantizar eficiencia, seguridad y estabilidad estructural. Eurohinca, especializada en tecnologías sin zanja, cuenta con experiencia en el uso de ambos tipos de escudos, adaptando la solución a cada entorno geotécnico.
Escudos de túnel abiertos: Características y aplicaciones
Los escudos de túnel abiertos son aquellos que no cuentan con un sistema de presurización en el frente de excavación, lo que significa que el terreno es autoportante y estable sin necesidad de soporte adicional. Este tipo de excavación permite un avance más rápido en ciertos tipos de suelos y reduce la necesidad de maquinaria especializada para la estabilización del frente.
¿Cuándo se recomienda su uso?
El uso de escudos de túnel abiertos es más adecuado en situaciones donde el terreno presenta alta cohesión y estabilidad. Algunas de las condiciones ideales incluyen:
Terrenos cohesivos y estables, como arcillas compactas o rocas duras, donde el frente de excavación puede mantenerse sin riesgo de colapsos.
Zonas con bajo nivel freático, donde la presencia de agua no afecta la estabilidad del suelo ni requiere medidas adicionales de contención.
Excavaciones en infraestructuras urbanas con espacios controlados y sin grandes variaciones geotécnicas, como la instalación de tuberías de saneamiento y abastecimiento.
Construcción de infraestructura vial y ferroviaria, donde el túnel atraviesa terrenos consistentes y bien compactados.
En estos casos, los escudos abiertos permiten una excavación eficiente, con menores costos operativos y tiempos de ejecución más reducidos. Sin embargo, es fundamental realizar estudios geotécnicos detallados para evaluar la viabilidad de esta técnica en cada proyecto específico.
Ejemplo de aplicación de Eurohinca
Eurohinca ha implementado escudos de túnel abiertos en diversos proyectos de microtúneles, especialmente en cruces de infraestructuras urbanas y en la instalación de tuberías de abastecimiento y saneamiento. Estas técnicas han permitido desarrollar soluciones eficientes con mínimo impacto en la superficie y optimización de recursos.
Escudos de túnel cerrados: Características y aplicaciones
Los escudos de túnel cerrados, también conocidos como tuneladoras con presurización del frente, utilizan un sistema de contención para estabilizar el terreno durante la excavación. Este puede ser mediante presión de lodos (EPB – Earth Pressure Balance) o líquidos de soporte como bentonita (Slurry Shield). Estos sistemas son fundamentales en proyectos donde el suelo presenta altos riesgos de inestabilidad.
¿Cuándo se recomienda su uso?
Los escudos de túnel cerrados son recomendables en escenarios donde se requiere mayor control sobre el terreno y el nivel freático. Algunas de sus aplicaciones incluyen:
Excavaciones en suelos granulares, arenosos o heterogéneos, donde la estabilidad del frente de excavación es más difícil de mantener.
Condiciones con alto nivel freático, en las que es necesario evitar la infiltración de agua para garantizar la seguridad de la excavación.
Construcción de túneles de gran diámetro, como sistemas de metro o grandes colectores de drenaje, donde la presión del terreno y el agua requieren contención especializada.
Obras en entornos urbanos densos donde se necesita un control riguroso de asentamientos y mínimas afectaciones a edificaciones cercanas.
El uso de escudos cerrados garantiza que la excavación pueda realizarse sin riesgos de colapsos, incluso en terrenos desafiantes. Sin embargo, su implementación requiere de una mayor planificación y costos operativos superiores debido a la necesidad de sistemas de contención avanzados.
Ejemplo de aplicación de Eurohinca
Eurohinca ha utilizado escudos cerrados en la construcción de emisarios submarinos, garantizando la estabilidad del túnel en condiciones marinas y suelos de baja cohesión. Gracias a esta tecnología, se ha logrado minimizar la afectación ambiental y garantizar la seguridad estructural de los emisarios en diversas zonas costeras.
Diferencias clave entre ambos tipos de escudos
Los escudos abiertos y cerrados tienen aplicaciones y beneficios distintos, y su selección depende completamente de las características del suelo y los objetivos del proyecto. Mientras que los escudos abiertos son más adecuados para terrenos compactos y estables, los cerrados se emplean en suelos sueltos y con presencia de agua.
Uno de los factores más importantes a considerar es la seguridad del personal y la estabilidad del frente de excavación. En proyectos donde el riesgo de colapso es alto, los escudos cerrados representan una solución confiable, aunque con mayores costos y tiempos de ejecución. En cambio, los escudos abiertos pueden ser más rápidos y económicos en terrenos adecuados.
Consideraciones para la elección del método adecuado
Para determinar qué tipo de escudo es más adecuado para un proyecto de tunelación, se deben analizar varios factores clave:
Geología y composición del terreno: Evaluar si el suelo es cohesivo, granular o heterogéneo.
Presencia y control del agua subterránea: Identificar si existe un nivel freático elevado y qué medidas de control se requieren.
Tamaño y propósito del túnel: Considerar el diámetro del túnel y si se utilizará para saneamiento, transporte o drenaje.
Entorno del proyecto: Determinar si la construcción se realiza en una zona urbana con infraestructura sensible o en un área con baja densidad de edificaciones.
Con base en estos criterios, los ingenieros de Eurohinca seleccionan la mejor opción para cada obra, garantizando la eficiencia y seguridad del proceso constructivo.
Para conocer más sobre nuestras soluciones en tunelación y tecnologías sin zanja, visita nuestra sección de proyectos.
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