Soluciones robóticas para la excavación de túneles

Cada vez más sofisticados, equipos actuales embarcan tecnologías y sistemas computacionales que reducen costos y minimizan la interferencia del operador

Principalmente en áreas con rocas duras, para abrir túneles de autopistas y ferrocarriles, desviar el curso de un río para la construcción de presas o extraer minerales de las entrañas de la tierra, por ejemplo, una de las mejores soluciones aún es el uso de explosivos. Sin embargo, eso exige la apertura de agujeros en la piedra con cerca de cinco centímetros de diámetro y hasta seis metros de extensión, donde el explosivo es puesto. Ese es justamente uno de los trabajos realizados por jumbos de perforación que, de manera simplificada, pueden ser descritas como máquinas cuyo peso varía de 9 a 45 toneladas, se mueven sobre ruedas o esteras (más raras actualmente) y son equipadas con hasta tres brazos con perforadoras en las puntas.

En verdad, esos equipos han evolucionado mucho en los últimos años. Actualmente, son máquinas muy sofisticadas, embarcando tecnologías e innovaciones que hacen con que necesiten cada vez menos de la interferencia del operador. Con sistemas computacionales, sensores de última generación y uso de láser, los jumbos se volvieron soluciones casi robóticas, capaces de posicionarse con precisión en las frentes de perforación y hacer los agujeros en los locales exactos, con la dirección y la profundidad determinadas en los proyectos. Y eso, por supuesto, hace más rápido el avance de la obra, disminuyendo el consumo de explosivos y del hormigón necesario para el revestimiento de las paredes del túnel. Por último, reduce los costos del contrato.

ADECUACIÓN

Para cada tipo o dimensión de túnel existe un jumbo más adecuado. Para túneles pequeños, con menor área en la frente de perforación (como los de minería o de ferrocarriles, que son estrechos y altos), pueden ser usados modelos con uno o dos brazos. Para túneles mayores (como los de autopistas y de desvíos de río, que son tan altos como anchos), los más indicados son los de gran porte, con tres brazos.

Según Paulo Ribeiro, gerente de negocios en el área de equipos subterráneos de la Atlas Copco, normalmente en minería las máquinas son más compactas, para que se adecuen al tamaño de las galerías. “La principal diferencia es mismo el tamaño del equipo”, explica. “Dependiendo de las secciones a ser perforadas, los jumbos para minería normalmente trabajan en secciones de tres por tres metros hasta cinco por cinco metros, mientras los de construcción pueden llegar a secciones muy mayores, de acuerdo con el tipo de túnel a ser excavado.”

Otra diferencia es el tipo de perforadora que equipa las máquinas. Para la construcción, cuando comparadas a la minería, tienden a ser más potentes, por el hecho de que hay menos restricciones con relación a la disponibilidad de energía eléctrica. Y el director comercial de Machbert, Rui Maximo da Fonseca, recuerda más una diferencia. “A bordo, los jumbos de construcción requieren sistemas de control de la amplitud de excavación, que son dispositivos para evitar el exceso de movimiento de la roca suelta y de hormigón para revestir las paredes”, explica.

Entre las características técnicas de los jumbos de perforación que pueden hacer la diferencia en la operación están los sistemas computacionales y de automación embarcados. “Eso se traduce en facilidad de trabajo, gestión de datos y diferentes posibilidades de automación”, explica Ribeiro. “Con eso, el operador actúa como un supervisor y la máquina si autoajusta a las condiciones de operación, lo que lleva a un menor costo y a la optimización del proceso.”

Ya Ricardo Binembaum, director comercial de Caimex y representante en Brasil de la empresa peruana Resemin, especializada en la fabricación de jumbos para el mercado de minería, piensa de manera diferente. Dice que las máquinas comercializadas por su empresa trabajan en ambientes mucho más severos cuando comparados a túneles para construcción. “Normalmente, los modelos usados en construcción son bien mayores y pueden ser totalmente controlados por sistemas informáticos, visto que los ambientes son bien menos agresivos”, pondera. “Las minas exigen equipos más simple y menos sofisticados, lo que es la especialidad de Resemin, con 500 de ellos trabajando en todo el mundo, incluso en Brasil.”

Según el especialista, los sistemas computacionales y automatizados llegan a ser una desventaja para los jumbos usados en minería. “Resemin defiende el uso de equipos más simple, de fácil mantenimiento, pues la sofisticación de elementos electrónicos instalados en máquinas operando en ambientes severos es un limitante de su disponibilidad mecánica”, asegura. “Ítems electrónicos las hacen vulnerables se comparadas a controles hidráulicos directos más simple y más confiables en locales agresivos, con alta temperatura y humedad.”