¿Cómo se controla la alineación en tiempo real: láser, giroscopio, estaciones totales y as-built?

Au hinca de tubería (microtúnel) la alineación se gobierna con un sistema de guiado (láser o giroscópico) dentro del escudo, topografía externa con estaciones totales automáticas y un ciclo continuo de corrección–verificación–registro que culmina en el as-built.

1) Principio operativo (control de eje y pendiente)

  1. Lectura: el objetivo/target del escudo recibe el haz láser o la orientación gyro/INS y calcula desviaciones horizontal/vertical respecto al eje teórico.

  2. Corrección: los cilindros de orientación aplican microajustes; si procede, anillos de corrección en la línea de tubería.

  3. Verificación externa: estación total (o varias) observa prismas del escudo/cola y contrasta con la red de control.

  4. Registro: se graban empujes, par, presiones, desviaciones y se consolidan en el modelo de seguimiento et le as-built.

2) Láser vs giroscopio (cuándo usar cada uno)

  • Láser (clásico en tramos rectos)
    Ventajas: alta precisión, lectura continua, coste contenido.
    Limitaciones: línea de vista (polvo, niebla de lodos), sensibilidad a vibraciones y curvas cerradas.
    Buenas prácticas: bases topográficas estables, compensación térmica, colimación diaria y filtros de calidad de lectura.

  • Giroscopio/INS (idóneo con curvatura, longitudes grandes o visibilidad limitada)
    Ventajas: no depende de línea de vista, robusto ante particulados y cambios de presión.
    Limitaciones: deriva a largo plazo; requiere recalibraciones y amarre periódico a la red externa.
    Buenas prácticas: paradas de recalibración por hitos de avance, algoritmos de fusión (gyro + estación total).

Regla de decisión rápida: recto y limpio → láser; curvo, largo o con visibilidad difícil → gyro (o híbrido láser+gyro).

3) Estaciones totales automáticas (control externo)

  • Red de control: poligonales cerradas y bases protegidas contra vibración y tráfico.

  • Observación: modo robótico con prismas en escudo/cola; redundancia desde dos estaciones cuando la geometría lo permite.

  • Frecuencia: lecturas continuas o por cadencias (p. ej., cada 30–60 s o por metro excavado).

  • Alarmas: umbrales de Δeje/Δpendiente y stop rules para inspección y corrección.

4) Parámetros y tolerancias de seguimiento

  • Desviación horizontal/vertical (mm), ángulo de giro/inclinación (mrad), pendiente (mm/m o ‰).

  • Tolerancias: definidas en el proyecto; como orden de magnitud en microtúnel mm–cm por tramo, con límites más estrictos en colectores por gravedad.

  • Curvatura (Rmin): se controla mediante trayectorias suavizadas y secuencia de empujes; las correcciones bruscas se evitan.

5) As-built y QA/QC

  • Captura: eje 3D por anillo/tramo, pendientes, empujes y presiones relevantes.

  • Entrega: plano as-built (DWG/LandXML), listados de tolerancias alcanzadas y dossier de calidad.

  • Trazabilidad: datos firmados por topografía y jefatura de túnel; hitos de recalibración documentados.

6) Errores típicos y cómo evitarlos

  • Deriva por temperatura o vibración → compensaciones térmicas, soportes antivibración, filtros de lecturas.

  • Desalineación por red débil → refuerzo de bases, replanteo redundante, cierres y ajuste por mínimos cuadrados.

  • Pérdida de visibilidad del láser → limpieza de línea, backup gyro, y checkpoints de amarre exterior.

7) Qué pedir al contratista antes de empezar

  • Plan de guiado (láser, gyro o híbrido) con precisión nominal y protocolos de recalibración.

  • Plan topográfico (red, estaciones, redundancia, frecuencias y alarmas).

  • Formato de datos y as-built (entregables, coordenadas, sistemas y versionado).

  • Matriz de tolerancias por tramo y criterios de aceptación.

Para profundizar en criterios de selección de sistemas de guiado y su precisión, es útil el informe de ITAtech sobre Guidance Systems for TBMs (alineación, sensores y buenas prácticas).

Siguiente paso: Si necesitas contrastar tu trazado y tolerancias, nuestro equipo de Assistance technique et ingénierie puede definir el plan de guiado y control acorde a tu DN/L/Rmin y a la geotecnia; si ya tienes planos y sondeos, solicita una oferta.