La elección entre una y otra depende del diámetro, la longitud, la precisión exigida, el terreno y el tipo de conducción. Elegir mal la técnica es una de las causas más habituales de problemas en los cruces sin zanja.

1. Tipos de perforadora horizontal

Perforadora de perforación horizontal dirigida (HDD)

Se sitúa en superficie, ejecuta un taladro piloto guiado, lo ensancha en una o varias pasadas y finalmente tira de la tubería (pullback). Trabaja con lodos bentoníticos y permite trazados curvos. Más información en cómo funciona la perforación horizontal dirigida.

Perforadora de barrena (auger boring)

Trabaja desde un pozo, empuja una camisa de acero y extrae el terreno con un tornillo helicoidal por su interior. Avanza en línea recta y su capacidad de corrección de dirección es limitada.

Topo o martillo neumático

Desplaza y compacta el terreno sin extraerlo. Se usa para acometidas y conducciones de pequeño diámetro en tramos cortos y terrenos blandos.

2. Qué es una microtuneladora

La microtuneladora es una tuneladora de pequeño diámetro controlada desde una cabina en superficie. Su cabeza de corte excava el frente, que se mantiene estable con lodo o terreno a presión, y un sistema de guiado láser controla en todo momento la dirección y la cota. Los gatos situados en el pozo de ataque empujan la máquina y, detrás de ella, la tubería definitiva. Es la base de la hinca de tubería teledirigida.

3. Diferencias entre perforadora horizontal y microtuneladora

4. Cuándo elegir cada técnica

• Colector de saneamiento por gravedad: la precisión en pendiente suele favorecer la microtunelación.
• Conducción a presión larga bajo un río: la HDD o el Direct Pipe pueden ser adecuados.
• Cruce bajo ferrocarril o carretera con terreno con agua: el frente presurizado de la microtuneladora reduce el riesgo de asientos.
• Acometida corta de pequeño diámetro: un topo o una perforadora de barrena pueden ser suficientes.

Informations nécessaires à l'étude du projet

Para elegir la técnica adecuada conviene aportar: uso de la conducción, diámetro y material de la tubería, longitud del cruce, trazado y pendiente, estudio geotécnico, nivel freático, infraestructuras que se cruzan, tolerancias exigidas y espacio disponible para pozos o zonas de trabajo.

Appel à l'action : Demander un revisión técnica de su cruce sin zanja para seleccionar la tecnología más adecuada.

La entrada ¿Qué es una perforadora horizontal y en qué se diferencia de una microtuneladora? se publicó primero en Eurohinca.

Antiguas zonas industriales, gasolineras, vertederos, áreas portuarias o ferroviarias son entornos donde es habitual encontrar suelos afectados. En estos casos, una obra sans tranchée tiene una ventaja clara: excava y mueve mucho menos volumen de terreno que una zanja abierta.

1. Caracterización previa del terreno

• Revisar los antecedentes de uso del emplazamiento y de las parcelas atravesadas.
• Tomar muestras de suelo a la profundidad del trazado, no solo en superficie.
• Analizar el agua subterránea si la conducción queda bajo el nivel freático.
• Identificar contaminantes (hidrocarburos, metales, compuestos orgánicos volátiles, etc.) y sus concentraciones.
• Delimitar las zonas afectadas a lo largo del trazado.

2. Decisiones de proyecto

3. Gestión de tierras y lodos contaminados

La gestión de suelos y residuos se rige en España por la Ley 7/2022, de residuos y suelos contaminados para una economía circular, y por la normativa autonómica aplicable. En la práctica, la obra debe:

• Segregar las tierras y lodos contaminados de los limpios.
• Almacenarlos de forma temporal en zonas impermeabilizadas y cubiertas.
• Caracterizarlos para su clasificación como residuo.
• Entregarlos a gestor autorizado con la documentación de trazabilidad correspondiente.
• Tratar o gestionar el agua de agotamiento si arrastra contaminación.

Puede consultar también cómo se gestionan los residuos y escombros durante un microtúnel.

4. Seguridad y salud en obra

• Evaluar el riesgo de exposición del personal a los contaminantes.
• Controlar la atmósfera en pozos y, cuando sea accesible, en el interior de la tubería, por la posible presencia de gases o vapores.
• Ventilar los espacios confinados.
• Dotar al personal de equipos de protección individual adecuados.
• Establecer procedimientos de higiene y descontaminación.

5. Evitar la dispersión de la contaminación

Hay que evitar que la excavación, el bombeo de agua o las pérdidas de lodo desplacen la contaminación hacia otras zonas o hacia el acuífero. Para ello se controlan las presiones de lodo, se limita el agotamiento y se sellan adecuadamente los pozos y el espacio anular.

Informations nécessaires à l'étude du projet

Para valorar una obra sin zanja en suelos contaminados conviene aportar: estudio de caracterización del suelo y del agua subterránea, antecedentes del emplazamiento, trazado y profundidad de la conducción, diámetro y longitud, estudio geotécnico, nivel freático, ubicación posible de pozos y requisitos de la administración ambiental competente.

Appel à l'action : Demander un revisión técnica de su proyecto para definir la tecnología y las medidas de ejecución en terrenos con contaminación.

La entrada ¿Qué hacer si el trazado de una obra sin zanja atraviesa suelos contaminados? se publicó primero en Eurohinca.

Cada vez más promotores públicos y privados piden este cálculo en sus licitaciones, por lo que conviene plantearlo con una metodología clara y comparable. Para una visión general de los beneficios ambientales, puede consultar en qué consiste la tecnología sin zanja y cómo se diferencia de la excavación tradicional.

1. Metodología de cálculo

• Definir la unidad funcional: por ejemplo, una conducción de un diámetro y longitud concretos con la misma vida útil.
• Fijar los límites del sistema: qué fases se incluyen (fabricación de materiales, transporte, ejecución, fin de vida) y aplicar los mismos a ambas alternativas.
• Inventariar consumos: cantidades de materiales, horas de máquina, litros de combustible, kWh, kilómetros de transporte y volúmenes de tierras.
• Aplicar factores de emisión: de bases de datos reconocidas, de los registros oficiales o de las declaraciones ambientales de producto (DAP) de los fabricantes.
• Comparar y documentar: presentar resultados por fase y las hipótesis utilizadas.

Como referencia metodológica se utilizan normas de análisis de ciclo de vida en construcción como la UNE-EN 15978 (edificación y obras) y la UNE-EN 15804 (declaraciones ambientales de producto).

2. Qué partidas se incluyen en cada alternativa

3. Factores que más influyen en el resultado

• Profundidad: a mayor profundidad, más excavación, entibación y relleno en la zanja abierta.
• Entorno urbano: la reposición de pavimentos y las afecciones al tráfico pesan mucho en la huella de la zanja.
• Distancia a vertedero: cuanto más lejos, más emisiones por transporte de tierras.
• Material de la tubería: hormigón, acero, PRFV o polietileno tienen factores de emisión distintos.
• Energía de la maquinaria: el uso de electricidad de red frente a generadores diésel cambia el resultado.
• Rendimientos: el número de días de obra condiciona los consumos totales.

4. ¿La obra sin zanja siempre tiene menos huella?

En general, las técnicas sin zanja reducen la excavación, el transporte de tierras y la reposición de superficie, que suelen ser partidas con muchas emisiones en una zanja abierta. Sin embargo, el resultado depende de la profundidad, la longitud, el entorno y la tecnología empleada, por lo que la comparación debe hacerse para cada proyecto y con los mismos criterios. También puede consultar el impacto ambiental de las obras sin zanja.

Informations nécessaires à l'étude du projet

Para estimar la huella de carbono de las alternativas conviene aportar: trazado, longitud, diámetro y profundidad de la conducción, material de tubería previsto, tipo de pavimento y servicios afectados, distancia a vertedero o planta de reciclaje, estudio geotécnico, nivel freático, plazos y criterios ambientales exigidos en la licitación.

Appel à l'action : Demander un revisión técnica de su proyecto para comparar alternativas de ejecución con criterios técnicos y ambientales.

La entrada ¿Cómo se calcula la huella de carbono de una obra sin zanja frente a una zanja abierta? se publicó primero en Eurohinca.

Por eso la prevención del biofouling debe plantearse desde el diseño, especialmente en los systèmes de récupération de l'eau de mer pour le dessalement y en los émissaires sous-marins, donde la conducción debe funcionar durante décadas.

1. Cómo se forma el biofouling

• Película inicial: en pocas horas se deposita materia orgánica sobre la superficie.
• Biopelícula: bacterias y microalgas colonizan la superficie.
• Macrofouling: larvas de moluscos y crustáceos se fijan y crecen, formando capas que pueden alcanzar espesores importantes.

La velocidad de crecimiento depende de la temperatura del agua, la luz, los nutrientes, la profundidad y la velocidad del flujo.

2. Problemas que causa en captaciones y emisarios

3. Cómo se previene el biofouling

Diseño de la toma y del trazado

Una toma situada a profundidad suficiente, con velocidades de entrada controladas y rejillas bien dimensionadas, reduce la entrada de organismos y facilita el mantenimiento. Ejecutar la conducción mediante microtúnel desde tierra permite proteger la tubería bajo el lecho marino y dejar expuestos solo los elementos imprescindibles.

Materiales y recubrimientos

Se eligen materiales resistentes al medio marino y, cuando procede, recubrimientos que dificulten la adhesión de organismos y sean compatibles con la normativa ambiental.

Tratamientos de control

En algunas instalaciones se dosifican oxidantes de forma continua o intermitente para impedir la fijación de larvas. Su uso, la dosis y el vertido deben ajustarse a la autorización ambiental del proyecto.

Limpieza interior

Las conducciones pueden limpiarse con pigs (elementos que recorren la tubería arrastrando la incrustación) o con equipos de limpieza específicos. Para ello el diseño debe prever puntos de lanzamiento y recepción.

Redundancia

Disponer de dos líneas de captación permite limpiar o reparar una sin detener la planta.

Inspection et entretien

Un plan de inspección periódica con buzos o vehículos submarinos permite actuar antes de que la incrustación afecte al funcionamiento.

4. Biofouling en emisarios submarinos

En los emisarios, la incrustación puede taponar los difusores y alterar el reparto del vertido, empeorando la dilución. Por eso se revisan periódicamente las bocas y se diseñan difusores accesibles para su limpieza. Puede ampliar información en Qu'est-ce qu'un émissaire sous-marin ?.

Informations nécessaires à l'étude du projet

Para definir una captación o un emisario con control de biofouling conviene aportar: caudal de diseño, uso de la instalación, batimetría, profundidad y localización de la toma o del difusor, datos de temperatura y calidad del agua, estudio geotécnico del fondo, requisitos ambientales y plan previsto de operación y mantenimiento.

Appel à l'action : Demander un revisión técnica de su captación o emisario submarino para integrar el control del biofouling desde el diseño.

La entrada ¿Qué es el biofouling y cómo se previene en captaciones y emisarios submarinos? se publicó primero en Eurohinca.

Son un terreno habitual en muchas zonas y no impiden ejecutar una obra sin zanja, pero exigen identificarlas a tiempo y adaptar la máquina, los lodos y el procedimiento de hinca.

1. Qué son las arcillas expansivas

Son arcillas con alta plasticidad cuya estructura laminar absorbe agua entre sus capas. Al hidratarse generan una presión de hinchamiento sobre cualquier elemento que limite su expansión, como una tubería o un muro. Se identifican en el estudio geotécnico mediante ensayos como los límites de Atterberg, el hinchamiento libre, la presión de hinchamiento o el análisis mineralógico.

2. Cómo afectan a una hinca de tubería o un microtúnel

3. Medidas para controlar las arcillas expansivas

• Caracterizar bien el terreno: incluir ensayos de expansividad en la campaña geotécnica.
• Ajustar el sobrecorte: dejar un espacio anular suficiente entre excavación y tubería.
• Lubricar de forma continua: inyectar bentonita con polímeros a lo largo de toda la tubería. Más información en qué ventajas aporta la inyección de lubricantes en hinca de tubería.
• Usar polímeros inhibidores: reducen la absorción de agua de la arcilla y su tendencia a pegarse.
• Evitar paradas largas: planificar turnos y logística para trabajar de forma continua en los tramos críticos.
• Prever estaciones intermedias de empuje: reparten el esfuerzo en tramos largos.
• Diseñar la cabeza de corte: aberturas y toberas de limpieza adecuadas para evitar el clogging.
• Monitorizar empujes: registrar la fuerza de hinca por metro para detectar a tiempo un aumento anómalo.

4. Arcillas expansivas y elección de la tecnología

En terrenos arcillosos la elección entre microtuneladora con circuito de lodos, EPB u otra solución depende del diámetro, la longitud, la presencia de agua y el tipo de arcilla. Lo importante es que la tecnología, el sistema de lodos y la tubería se definan teniendo en cuenta la expansividad desde el proyecto, no cuando aparece el problema en obra. Puede ampliar información sobre la técnica en le fonçage de tuyaux.

Informations nécessaires à l'étude du projet

Para evaluar el riesgo de arcillas expansivas conviene aportar: estudio geotécnico con ensayos de plasticidad y expansividad, nivel freático y sus variaciones, diámetro y longitud de los tramos, tipo y clase resistente de la tubería, empuje admisible, trazado y ubicación de pozos.

Appel à l'action : Demander un revisión técnica de su proyecto de hinca o microtúnel si el estudio geotécnico identifica arcillas expansivas en el trazado.

La entrada ¿Qué son las arcillas expansivas y cómo afectan a una hinca de tubería o un microtúnel? se publicó primero en Eurohinca.

Ambas forman parte de las tecnologías SIN zanja, pero resuelven problemas distintos. Elegir bien entre rehabilitar o instalar de nuevo es una decisión clave en redes de saneamiento, abastecimiento y conducciones industriales.

1. Cómo funciona el método CIPP

• Se inspecciona la tubería existente con cámara (CCTV) y se limpia.
• Se introduce una manga flexible de fieltro o fibra de vidrio impregnada en resina, por inversión con agua o aire, o por arrastre.
• La manga se adapta a las paredes interiores de la tubería.
• Se cura la resina con agua caliente, vapor o luz ultravioleta.
• Se reabren las acometidas desde el interior con robots de corte.

El resultado es una nueva tubería continua, sin juntas, adherida o ajustada a la antigua.

2. Cuándo se utiliza el CIPP

El CIPP es adecuado cuando la tubería existente conserva su trazado y su capacidad es suficiente, pero presenta defectos como fisuras, juntas abiertas, infiltraciones, raíces o corrosión. Se emplea sobre todo en redes de saneamiento y, con materiales específicos, en abastecimiento.

3. Cuándo se instala una tubería nueva sin zanja

La instalación de una tubería nueva es necesaria cuando:

• No existe conducción y hay que crearla.
• La tubería existente se ha quedado pequeña y se necesita más diámetro.
• El trazado o la pendiente actuales no sirven.
• La tubería está tan dañada o deformada que no admite rehabilitación.
• Hay que cruzar una carretera, una vía de ferrocarril, un río o una zona urbana sin afectar a la superficie.

En estos casos se recurre a técnicas como la le fonçage de tuyaux, el microtúnel teledirigido, la forage horizontal directionnel ou le Direct Pipe.

4. Diferencias entre CIPP e instalación de tubería nueva sin zanja

5. ¿Rehabilitar o instalar de nuevo?

La decisión depende del estado estructural de la tubería, de su capacidad hidráulica, de la necesidad de cambiar trazado o pendiente y de las condiciones del entorno. Una inspección previa y un análisis hidráulico permiten saber si basta con rehabilitar o si es necesaria una conducción nueva.

Informations nécessaires à l'étude du projet

Para valorar la instalación de una tubería nueva sin zanja conviene aportar: uso de la conducción, diámetro y longitud necesarios, trazado y pendiente, estado de la red existente, estudio geotécnico, nivel freático, infraestructuras o servicios que se deben cruzar y espacio disponible para pozos.

Appel à l'action : Demander un revisión técnica de su proyecto SIN zanja para definir la técnica de instalación más adecuada.

La entrada ¿Qué es el método CIPP y en qué se diferencia de instalar una tubería nueva sin zanja? se publicó primero en Eurohinca.

Le siguen otras máquinas de unos 17,5 metros, como Bertha, en Seattle, o Shanhe, en China. Si le interesan los grandes túneles, también puede consultar cuáles son los túneles más largos de Europa.

1. Las tuneladoras más grandes del mundo

Las cifras proceden de información publicada por los proyectos y por medios especializados. Los récords pueden cambiar a medida que se adjudican nuevos túneles de gran diámetro.

2. Tuen Mun–Chek Lap Kok: la de mayor diámetro

La máquina de Hong Kong se diseñó para excavar un túnel submarino de enlace con el aeropuerto internacional. Trabajó bajo el mar con presiones de agua elevadas, por lo que necesitaba un frente presurizado con lodo y un diseño capaz de soportar esas condiciones. Tras completar el tramo de gran diámetro, su escudo se reconfiguró a un diámetro menor para continuar con otros tramos del proyecto.

3. Bertha: la gran tuneladora EPB de Seattle

Bertha fue durante un tiempo la tuneladora más grande del mundo. Se utilizó para construir el túnel de la autopista SR 99, que sustituyó a un viaducto elevado en el centro de Seattle. Es conocida también porque sufrió una avería importante al poco de empezar, que obligó a ejecutar un pozo de rescate para reparar la cabeza de corte antes de terminar el túnel.

4. Shanhe: el gran escudo del río Amarillo

Shanhe se fabricó para el túnel carretero bajo el río Amarillo en Jinan. Según la información publicada, tiene 17,5 metros de diámetro y es una de las máquinas más largas y pesadas fabricadas para este tipo de túneles. China concentra en los últimos años buena parte de las tuneladoras de gran diámetro del mundo.

5. ¿Por qué se fabrican tuneladoras tan grandes?

• Para alojar varios carriles de carretera o dos niveles de circulación en un solo tubo.
• Para túneles ferroviarios con vías dobles y espacio para instalaciones y evacuación.
• Para cruzar ríos, estuarios o tramos de mar sin puentes, con un frente presurizado que soporte el agua.
• Para reducir el número de túneles necesarios frente a ejecutar dos tubos de menor diámetro.

6. Más grande no siempre es mejor

El diámetro de la máquina se elige según el uso del túnel. Para la mayoría de las conducciones de agua, saneamiento, energía o telecomunicaciones se utilizan microtunneliers de diámetros mucho menores, teledirigidas desde superficie, que empujan la tubería desde un pozo de ataque. Si quiere entender cómo trabajan estas máquinas, lea cómo funciona una tuneladora o consulte cuántos tipos de tuneladora hay.

Informations nécessaires à l'étude du projet

Para elegir la máquina adecuada a una obra se necesita conocer: uso del túnel o conducción, diámetro interior requerido, longitud, trazado, estudio geotécnico, nivel freático o presión de agua, cobertura y condicionantes de superficie.

Appel à l'action : Demander un revisión técnica de su proyecto para seleccionar la tecnología de excavación más adecuada.

La entrada ¿Cuál es la tuneladora más grande del mundo? se publicó primero en Eurohinca.

Las tuneladoras se fabrican o adaptan para cada proyecto, por lo que dos máquinas del mismo diámetro pueden tener costes muy diferentes. A continuación explicamos qué factores influyen y cómo se estima el coste real de una obra.

1. Factores que determinan el precio de una tuneladora

2. La máquina es solo una parte del coste de la obra

El precio de compra o alquiler de la tuneladora es solo una de las partidas. En un proyecto de túnel o microtúnel también hay que valorar:

• Transporte, montaje y desmontaje de la máquina.
• Ejecución de pozos de ataque y recepción.
• Planta de separación y tratamiento de lodos.
• Tubería de hinca o dovelas del revestimiento.
• Energía, consumibles y herramientas de corte.
• Personal especializado durante toda la excavación.
• Gestión del material excavado.
• Auscultación y control de asientos.
• Medidas de contingencia frente a riesgos geotécnicos.

Por eso, para comparar soluciones, lo habitual es trabajar con el coste por metro lineal ejecutado y con el plazo total, más que con el precio de la máquina.

3. Microtuneladora frente a tuneladora de gran diámetro

Le microtunneliers se utilizan para conducciones de diámetro pequeño y medio y trabajan teledirigidas desde superficie, empujando la tubería desde un pozo de ataque. Las tuneladoras de gran diámetro (TBM) se emplean en túneles visitables, de carretera o ferroviarios, con revestimiento de dovelas. La escala de inversión, de plazo y de medios es muy distinta entre ambas, por lo que la elección de la tecnología condiciona el coste global desde el inicio. Puede ampliar información en choix du tunnelier.

4. Qué hace que una obra con tuneladora sea más cara o más barata

• Geotecnia mal definida: los imprevistos (bolos, roca no prevista, huecos) son una de las principales causas de sobrecostes.
• Rendimiento: el avance diario condiciona el coste de personal y de alquiler de equipos.
• Paradas: cada parada por avería, cambio de herramientas o permisos tiene un coste diario.
• Longueur des sections : tramos más largos permiten repartir el coste de pozos e instalación.
• Accesos y espacio de obra: zonas urbanas con poco espacio encarecen la logística.

5. Cómo obtener una estimación fiable

La única forma de conocer el coste con fiabilidad es estudiar el proyecto concreto. Con un trazado, una geotecnia y unas dimensiones definidas se puede seleccionar la máquina adecuada, estimar rendimientos y valorar el conjunto de la obra.

Informations nécessaires à l'étude du projet

Para valorar el coste de una obra con tuneladora o microtuneladora conviene aportar: uso de la conducción o del túnel, diámetro interior, longitud y número de tramos, trazado en planta y perfil, estudio geotécnico, nivel freático, cobertura, ubicación posible de pozos, accesos, condicionantes ambientales y plazos.

Appel à l'action : Demander un valoración técnica de su proyecto para conocer la solución y el coste adecuados a su obra.

La entrada ¿Cuánto cuesta una tuneladora y de qué depende su precio? se publicó primero en Eurohinca.

Existen distintos tipos de tuneladora según el terreno y el diámetro; si quiere conocerlos, consulte cuántos tipos de tuneladora hay. En este artículo nos centramos en cómo funciona la máquina por dentro y en el ciclo de excavación.

1. Partes principales de una tuneladora

2. El proceso de excavación paso a paso

Paso 1. Lanzamiento desde el pozo o portal

La máquina se monta en un pozo de ataque o en un emboquille y se apoya en un marco de reacción. En la salida del pozo se instala un sello de entrada para evitar la entrada de agua y terreno al iniciar la excavación.

Paso 2. Excavación del frente

La cabeza de corte gira y presiona contra el terreno. En suelos se utilizan principalmente picas y rascadores; en roca, discos de corte que fracturan el material por compresión.

Paso 3. Sostenimiento del frente

En las tuneladoras de frente cerrado, la cámara de excavación se mantiene a presión para equilibrar el empuje del terreno y del agua subterránea. En una EPB TBM la presión la ejerce el propio terreno excavado y acondicionado; en un hydro-bouclier, un lodo bentonítico a presión.

Paso 4. Extracción del material excavado

En una EPB, un tornillo sinfín extrae el terreno de la cámara de forma controlada y lo deposita en cintas o vagonetas. En un hidroescudo o en una microtuneladora con circuito de lodos, el terreno sale mezclado con el lodo por tuberías hasta una planta de separación en superficie.

Paso 5. Avance

Los gatos de empuje se apoyan en el último anillo de dovelas colocado y empujan la máquina hacia delante. En microtunelación e le fonçage de tuyaux el principio cambia: los gatos están en el pozo de ataque y empujan toda la tubería, con la microtuneladora en cabeza.

Paso 6. Colocación del revestimiento

Al terminar cada avance, el erector monta un nuevo anillo de dovelas dentro del escudo. En hinca, se baja un nuevo tubo al pozo y se acopla al anterior.

Paso 7. Relleno del espacio anular

El hueco entre el revestimiento y el terreno se rellena con mortero o lechada (inyección de trasdós) para dar apoyo al túnel y limitar asientos en superficie.

Paso 8. Guiado y corrección

El sistema de guiado compara la posición real con el trazado teórico y el operador corrige la dirección actuando sobre los gatos de empuje o sobre los cilindros de articulación del escudo.

Paso 9. Recepción

Al llegar al final, la máquina sale por un pozo de recepción o se recupera según el procedimiento previsto, como en la salida submarina de los emisarios.

3. Diferencias de funcionamiento según el tipo de máquina

4. Qué parámetros se controlan durante la excavación

• Presión en el frente o en la cámara.
• Fuerza de empuje y par de la cabeza de corte.
• Vitesse d'avance.
• Volumen y peso del material extraído frente al teórico.
• Desviaciones de dirección y cota.
• Presión y volumen de la inyección de relleno.
• Desgaste de herramientas de corte.

Informations nécessaires à l'étude du projet

Para valorar qué tuneladora y qué sistema de excavación conviene en una obra se necesita: trazado en planta y perfil, diámetro interior, longitud de cada tramo, estudio geotécnico, nivel freático, cobertura, infraestructuras o edificaciones afectadas, ubicación y dimensiones posibles de los pozos, y plazos previstos. Puede consultar también nuestra página de choix du tunnelier.

Appel à l'action : Demander un revisión técnica de su proyecto de túnel o microtúnel para definir el tipo de máquina más adecuado al terreno.

La entrada ¿Cómo funciona una tuneladora? Partes y proceso de excavación paso a paso se publicó primero en Eurohinca.

Es uno de los materiales más utilizados en las obras de hinca de tubería y en la forage horizontal directionnel, porque permite trabajar bajo el nivel freático y en terrenos poco cohesivos con un control mucho mayor que el agua sola.

1. Qué es la bentonita

La bentonita es una arcilla de origen volcánico rica en montmorillonita, un mineral laminar con una gran capacidad de absorber agua entre sus capas. Esa capacidad es la que le da sus tres propiedades clave en obra:

• Hinchamiento: aumenta varias veces su volumen al hidratarse.
• Tixotropía: forma un gel en reposo y se fluidifica al moverse, lo que permite bombearla y, a la vez, mantener en suspensión las partículas de terreno cuando se detiene la circulación.
• Baja permeabilidad: al filtrarse en el terreno deja una película fina e impermeable (cake o costra) en las paredes de la excavación.

En construcción se distingue habitualmente entre bentonita sódica, con mayor capacidad de hinchamiento y la más empleada para lodos de perforación y tunelación, y bentonita cálcica, de menor hinchamiento. También existen bentonitas activadas o aditivadas para mejorar su rendimiento.

2. Para qué sirve la bentonita en obras SIN zanja

3. La bentonita en microtúneles e hidroescudos

En las microtuneladoras con circuito de lodos y en los escudos cerrados tipo hidroescudo, la bentonita forma parte del fluido que llena la cámara de excavación. Ese lodo a presión sostiene el frente, evita sobreexcavaciones y asientos, y transporta el terreno excavado hasta la superficie a través de las tuberías de impulsión y retorno.

En superficie, una planta de separación (cribas, hidrociclones y, si es necesario, centrífugas) separa el terreno del lodo para que la bentonita pueda reutilizarse en el circuito.

4. La bentonita en la hinca de tubería

Durante la hinca, la bentonita se inyecta a través de la tubería para crear una capa lubricante en el espacio anular entre la tubería y el terreno. Esa capa reduce la fricción, limita los empujes necesarios y ayuda a que la tubería avance sin dañarse. Puede ampliar información en qué ventajas aporta la inyección de lubricantes en hinca de tubería.

Al terminar la hinca, el lodo lubricante del espacio anular suele sustituirse por una lechada de relleno para dar apoyo definitivo a la tubería.

5. La bentonita en la perforación horizontal dirigida

En la HDD, el lodo bentonítico se bombea por el interior del varillaje y sale por la broca o el escariador. Sus funciones son sostener las paredes del taladro, arrastrar el detritus hacia los pozos o fosos de salida, refrigerar las herramientas y lubricar la tubería durante el tiro final (pullback). Más información en cómo funciona la perforación horizontal dirigida.

6. Qué parámetros del lodo bentonítico se controlan

• Dosificación de bentonita por metro cúbico de agua.
• Densité de la boue.
• Viscosidad (por ejemplo, con embudo Marsh) y propiedades reológicas.
• Filtrado y espesor de la costra.
• Contenido de arena o de sólidos.
• pH y calidad del agua de mezcla (dureza, salinidad).
• Tiempo de hidratación antes de su uso.

Estos parámetros se ajustan al terreno: en gravas y arenas permeables se busca un lodo que selle rápidamente, mientras que en arcillas puede ser necesario añadir polímeros inhibidores para evitar que el terreno se pegue o se hinche.

7. Bentonita y polímeros: cuándo se combinan

La bentonita no siempre se usa sola. Los polímeros se añaden para mejorar la viscosidad, reducir el filtrado, encapsular arcillas o aumentar la capacidad de lubricación. En terrenos muy arcillosos, en agua salina o en ambientes marinos, la formulación del lodo debe estudiarse específicamente, porque la sal y algunos minerales reducen el hinchamiento de la bentonita.

8. Gestión del lodo bentonítico al terminar la obra

El lodo usado se recupera en la planta de separación y se reutiliza mientras mantiene sus propiedades. El excedente y los lodos agotados deben gestionarse conforme a la normativa ambiental aplicable, normalmente mediante deshidratación y entrega a gestor autorizado, evitando vertidos al terreno o a cauces.

Informations nécessaires à l'étude du projet

Para definir el tipo de lodo y su control conviene aportar: técnica prevista (microtúnel, hinca, HDD o Direct Pipe), diámetro y longitud de la conducción, perfil geotécnico, granulometría y permeabilidad del terreno, presencia de arcillas, nivel freático, salinidad del agua, espacio disponible para la planta de lodos, condicionantes ambientales y requisitos de gestión de residuos.

Appel à l'action : Demander un revisión técnica de su proyecto SIN zanja para definir la tecnología y el sistema de lodos más adecuado al terreno.

La entrada ¿Qué es la bentonita y para qué sirve en túneles, hincas y perforaciones dirigidas? se publicó primero en Eurohinca.