Equipos de Perforación - Listos para ir adelante

El aumento de volumen de obras subterráneas expande la demanda de equipos de perforación, que llegan a Brasil en modelos de gran capacidad, equipados con tecnologías centradas en la reducción de los costos y el aumento de la productividad

Por Rodrigo Conceição Santos

En los últimos dos años, los fabricantes de equipos de perforación jumbo están disfrutado de un nuevo escenario en el mercado brasileño: las ventas, antes concentradas en la minería, empezaron a ser equilibradas por el aumento de la demanda del sector de la construcción. Atlas Copco y Sandvik, los dos principales fabricantes de perforadoras jumbo que actúan en el país, confirman esta tendencia y señalan que los contratistas – mejor dicho, las empresas de arrendamiento de máquinas para la construcción, que representan la mayor flota de perforadoras – adquieren modelos de mayor envergadura, con dos o tres brazos de perforación, mientras que en la minería las máquinas más usadas son las de uno o dos brazos.

Armando Bernardes Junior, gerente de la línea de productos para obras subterráneas de Sandvik, estima que, en este momento, en Brasil, las empresas contratistas están trabajando con unas 50 perforadoras jumbo en la construcción de túneles, todos con un precio de compra entre 600 000 y 1,5 millones de euros. «Más del 15 % de esta flota fue adquirido en el 2010, lo que muestra la evolución del mercado», dice. «Para el 2011, las proyecciones también son excelentes. Es solo contemplar los proyectos en curso, tales como el trasvase del río São Francisco, que requerirá tres equipos de perforación, las obras de la compañía minera LLX y la continuación de la duplicación de la carretera BR-101 en el estado de Río Grande do Sul, por ejemplo», añade.

Paulo Sérgio Ribeiro, gerente de la línea de negocios de excavación subterránea de Atlas Copco (URE), corrobora esta información, al calcular que el mercado de la construcción consumirá entre 20 y 25 equipos de este tipo en el 2011. «Aparte de la minería, que puede consumir otras 30 o 40 unidades», añade, explicando que su optimismo se justifica por los muchos proyectos de infraestructura en marcha en Brasil, especialmente carreteras y centrales hidroeléctricas tanto grandes como pequeñas.

La empresa Toniolo Busnello (TBSA), que se distingue por su especialización en la construcción de túneles, comparte la misma visión. La compañía opera actualmente una flota de nueve perforadoras jumbo de dos brazos y dos de tres brazos, todas fabricadas por Sandvik (ver recuadro). «Por no hablar de otras tres máquinas de tres brazos de perforación que compramos en conjunto con las empresas Construcap y Ferreira Guedes para la ejecución de las obras del transvase río São Francisco», dice Arno Mansueto Busnello, director de producción de TBSA.

Según explica, el crecimiento del mercado ha sido acompañado por el desarrollo tecnológico de las nuevas generaciones de equipos de perforación. Los equipos evolucionaron tanto en la tecnología de perforación, con el aumento de la velocidad de avance, como en la parte mecánica, a la que se incorporaron sistemas con mayor capacidad de absorción de impacto, que también protegen la vida útil de las barras de perforación y otros componentes de la máquina.

Otro progreso mecánico citado por Busnello son los brazos retráctiles, que se pueden comprar como elementos optativos. «Ahora los equipos de perforación son más flexibles, ya no hacen solo taladros horizontales, que es su principal función, sino que realizan tareas auxiliares en campo», dice el ejecutivo de TBSA, que explica que los brazos retráctiles reducen la longitud de la barra y permiten que el equipo haga taladros en varias direcciones, desde el techo hasta a los costados del equipo, de modo que es posible usarlo tanto en el drenaje horizontal como en el atirantado, para ciar solo dos ejemplos.

Paulo Ribeiro, de Atlas Copco, concuerda con la evaluación de TBSA y presenta los brazos optativos BUT 45 de perfil rectangular, que mejoran la calidad de la perforación debido a su rigidez. «Estos brazos también admiten el montaje de un cargador automático de barras, lo que aumenta la flexibilidad de las máquinas, no solo para su uso inmediato, sino también para una mejor planificación de la perforación en túneles que necesitan contención.»

Nuevas tecnologías
TBSA también empezó a invertir en lo que Arno Busnello clasifica como la tercera generación de equipos de perforación. «Se trata de máquinas con sistemas electrónicos incorporados, que abarcan secciones de perforación más grandes y más precisas.» Se refiere a los tres equipos adquiridos para la construcción de túneles en la obra de transvase del río São Francisco. Son equipos de perforación que trabajarán en túneles de hasta 15,4 km de longitud, en secciones de perforación de hasta 183 m².

Las máquinas están equipadas con una mezcla de tecnologías llamada TCAD, de Sandvik, una de cuyas ventajas es el monitoreo de los parámetros de perforación. «El sistema usa un sensor láser para hacer el relevamiento de las paredes del túnel. Luego, registra la información de perforación en la computadora incorporada a la máquina, lo que permite la elaboración de informes completos, incluido el análisis de carencias, es decir, una comparación entre lo planificado y lo efectivamente ejecutado», explica Busnello.

Armando Bernardes, de Sandvik, añade que esta tecnología muestra en tiempo real, en la pantalla de control de la máquina, la posición de cada barra de perforación y su funcionamiento. «El plan de perforación puede ser trazado en estudio con anterioridad, guardado en una unidad de memoria flash y transferido a la computadora de la máquina en campo. Así, el operador tiene toda la información necesaria para ejecutar el plan de perforación de la forma más exacta posible», dice y señala que el sistema es preciso, pero, como depende de la interfaz del operador, todavía es manual.

Por otro lado, Bernardes destaca la existencia de tecnologías más avanzadas y totalmente automáticas. Es la mezcla de soluciones que componen el Data Control o sistema inteligente, como también se lo conoce. «A diferencia del TCAD, en el que la máquina monitorea la acción del operador, el sistema inteligente ejecuta las tareas y la función del operador se limita a la supervisión de las actividades», dice.

«El principio es que toda la operación de la máquina está a cargo de un conjunto de computadoras incorporadas al equipo de perforación, que llevará a cabo una perforación perfecta con una mínima intervención del operador, que actuará únicamente como supervisor de la operación», explica. También señala que el relevamiento permite una evaluación precisa de la sobreexcavación y el cálculo de la cantidad de hormigón necesaria después de la voladura.

De acuerdo con Bernardes, la nueva tecnología comenzará a ser divulgada por Sandvik este año, en busca de un mercado que pueda sacar provecho de sus ventajas. «Aunque esto aumenta un poco más el precio de la máquina, esta solución puede redundar en ganancias mucho mayores para los contratistas, especialmente en la ejecución de taladros en túneles de grandes dimensiones o que requieren de alta eficiencia de excavación», dice.

En Europa, los contratistas estiman que la precisión de la perforación aporta beneficios valiosos al reducir los costos de sobreexcavación. Para Bernardes, esta evaluación también se está haciendo en Brasil y se basa en el siguiente razonamiento: «si se hace una excavación innecesaria, se debe aumentar la cantidad de atirantado y, por supuesto, llenar los espacios vacíos con hormigón moldeado o proyectado para contener las paredes del túnel después de la voladura. Esto implica un costo de materiales, hormigón y máquinas de apoyo, tales como los cargadores y camiones que se usan para retirar la roca volada en exceso.»

Paulo Ribeiro, de Atlas Copco, considera que el mercado brasileño ya usa tecnologías avanzadas desde hace algunos años. A modo de ejemplo, cita la duplicación de la autopista Imigrantes (São Paulo), en la que las perforaciones se hicieron con máquinas Atlas Copco equipadas con tecnología RCS (Rig Control System - sistema de control de equipos de perforación). «El sistema RCS está basado en el sistema Can-Bus, un protocolo de comunicación desarrollado en la década de 1990 por la industria automotriz, adaptado para nuestros equipos de perforación, carga y transporte. Consiste básicamente en un módulo y una computadora central que se comunican entre sí y administran las funciones de la máquina.» Explica también que estos componentes están interconectados por un único cable que sustituye todo el cableado eléctrico que se emplea en los equipos de perforación menos modernos.

Según Ribeiro, el sistema Can-Bus proporciona un alto nivel de automatización, tal como la automatización del posicionamiento de la máquina dentro del túnel, tomando como base el plan de perforación, que se puede trazar en una computadora remota y transferir a la máquina a través de una unidad de memoria flash o por internet. «Una vez cargado el plan de perforación en la máquina, esta puede ser posicionada en el túnel a través de un sistema llamado Total Station Navigation, que funciona a través de un teodolito con sistema láser que lee los puntos de referencia fijos en el túnel y en la máquina, reconoce la forma geométrica de la máquina y la posiciona de acuerdo con las referencias definidas en el plan de perforación», dice.

Ribeiro cita otra tecnología optativa complementaria, Tunnel Profile, que, antes y después de la voladura, hace una exploración tridimensional por láser del túnel. De este modo, el sistema establece parámetros de comparación que ayudan a definir la cantidad necesaria de hormigón moldeado o proyectado para la contención de las paredes del túnel.

Asistencia técnica
Busnello, de TBSA, considera que los avances tecnológicos en las máquinas, con la incorporación de estos sistemas, son muy ventajosos y pueden usarse en Brasil. Sin embargo, estima que estas nuevas tecnologías deben contar con una mejor política postventa y asistencia técnica por parte de los fabricantes y distribuidores. «Hemos decidido centralizar la compra de máquinas en un solo fabricante, a fin de poder intercambiar repuestos y componentes entre las máquinas y solucionar en parte la insuficiencia del mercado de repuestos para estas máquinas», dice.

La flota de TBSA se compone de máquinas de antigüedad variada, siendo que algunas tienen casi 30 años de uso y dependen de mantenimiento correctivo más asiduo. «Por consiguiente, también tratamos de programar el mantenimiento conjuntamente con el fabricante, a fin de minimizar los efectos de la falta de repuestos en el Brasil, ya que todas estas máquinas son importadas», dice Busnello. A pesar de las precauciones tomadas, informa que la sustitución de repuestos más grandes tarda mucho tiempo, debido a la importación, y esto puede afectar la productividad en campo.

Fuentes:

Atlas Copco: www.atlascopco.com.br

Construtora Toniolo Busnello: www.tbsa.com.br

Sandvik: www.sandvik.com