Cada persona tiene su propio Imperio Romano. Se trata de esos cinco minutos diarios que dedicamos a pensar en lo que nos apasiona, y temas como megaestructuras o tractores absurdamente grandes pueden ser ese “Imperio Romano” personal. Hablando de maquinaria enorme, tenemos las tuneladoras. Cada vez son más grandes y tienen más tecnología, pero no están avanzando al ritmo que, quizá, necesitaríamos para transformar las ciudades.
Porque tras unos años meteóricos, su velocidad parece haberse estancado. Y… tiene sentido.
Inicios desesperantemente lentos. La historia de las tuneladoras es relativamente reciente, ya que es una maquinaria que dependió de los avances tecnológicos en maquinaria. Inspirado por el caparazón craneal de los teredos, que son moluscos con unas fauces capaces de perforar la madera de los barcos, el ingeniero francés Marc Isambard Brunel patentó en 1818 el escudo tunelador. Fue una revolución y, literalmente, un escudo: era una estructura de hierro fundido que protegía a los mineros mientras picaban.
A medida que progresaban, el tramo terminado se reforzaba con ladrillos y hacían avanzar el escudo mediante enormes gatos. No dejaba de ser un trabajo manual, pero el ir protegidos con ese escudo y no “a pecho descubierto” permitió acometer obras tan complejas como la del túnel bajo el Támesis. Y el problema es que esa prototuneladora avanzaba al ritmo del trabajo de los obreros: un metro al día, más o menos.
El escudo de Brunel. En la parte derecha vemos a los operarios picando y haciendo avanzar el escudo desde la parte trasera mientras, por detrás, otro grupo se encarga de colocar los soportes
La electricidad no mejora las cosas. En el desarrollo de las tuneladoras hubo tres momentos clave. El primero fue el de la idea del escudo, el segundo el de la mecanización de la herramienta. A lo largo del XIX y comienzos del XX, diferentes ingenieros intentaron mejorar la fórmula de Brunel añadiendo dispositivos de corte a la cabeza del escudo.
Se probaron varias ideas como taladros y discos de corte que se montaban en brazos o en una placa giratoria frontal. Esa mecanización se logró gracias a sistemas neumáticos, al vapor y, posteriormente, a la electricidad. Estaba claro que eran más seguras para los operarios gracias a esa automatización, pero el ritmo de perforación, aunque se había doblado respecto al ritmo manual, seguía siendo lento.
Las ciudades tenían hambre de túneles para sus redes ferroviarias y canales, pero el avance de las máquinas a vapor era de uno a dos metros diarios… y las eléctricas avanzaban entre dos y cinco metros al día. El colmo es que tenían problemas de fiabilidad y los operarios tenían que realizar el sostenimiento del túnel de forma tradicional.
Mediados de siglo a toda mecha. Además de los problemas técnicos, las tuneladoras seguían teniendo problemas con la roca dura. Los operarios necesitaban recurrir a la voladura, lo que hacía todo más lento y peligroso, pero en la década de los 50, al estadounidense James S. Robbins se le ocurrió algo que revolucionó el panorama: una cabeza giratoria que mezclaba los avances anteriores.
La tuneladora de la presa Oahe fue la primera tuneladora moderna y tenía una cabeza giratoria que equipaba cortadores de arrastre y discos. El tándem permitía trabajar en terrenos más duros de forma continua y, además, suponía la culminación de la idea de Brunel: la cabeza perforaba y el escudo protegía a los operarios que iban colocando el revestimiento del túnel a medida que el conjunto avanzaba. También era más seguro para esos operarios y los avances dieron paso a velocidades máximas de unos 200 metros a la semana, según el terreno.
La cabeza de la tuneladora de Oahe, la primera tuneladora moderna
Estancamiento. En medio siglo, la velocidad se había multiplicado por diez en el mejor de los casos, pero los avances del siglo XXI fueron por otros derroteros. Las máquinas continuaron evolucionando y perfeccionando la idea de ese ‘morro’ híbrido de Robbins. También se hicieron más grandes, eficientes, seguras y con sistemas automatizados a la hora de colocar los refuerzos. Pero pese a todas las mejoras, la velocidad no se multiplicó como en las décadas pasadas. Se dobló, pero hay un problema: esta velocidad es la teórica, no la real.
Fauces de la parte frontal de una tuneladora con cabeza en forma de doble ‘o’
Llega The Boring Company. Ahí entra Elon Musk en escena con su The Boring Company (un juego interesante, ya que Boring Machine es “máquina aburrida”, pero también es como se conoce a las tuneladoras). El empresario tenía el proyecto de Hyperloop, lo que daba sentido a que tuviese una empresa de tuneladoras, y el objetivo era aumentar drásticamente la velocidad de excavación.
¿Su objetivo? Superar la velocidad de 140 metros diarios de un caracol, 980 a la semana. Prufrock es su gran apuesta con, una velocidad prometida de más de 1.600 metros semanales y un objetivo de 80.000 metros semanales. Es un objetivo que parece utópico, pero su idea es que las máquinas trabajen sin detenerse para mantenimiento ni para instalar el revestimiento. En lugar de instalar los tradicionales rieles de transporte de segmentos de revestimiento, la máquina es más autónoma y se elimina ese tiempo de instalación de rieles para transportar los segmentos del revestimiento del túnel.
La idea de The Boring Machine es soltar la tuneladora, que empiece a excavar de forma ininterrumpida y vuelva a la superficie. Es buena, pero en terrenos urbanos y suelo poco estable, es más utópica
Realmente no es novedoso porque hay otras máquinas que lo hacen, pero en terrenos blandos, trabajar sin revestimiento puede ser peligroso. En proyectos actuales, como la Línea 2 del Metro de Lima, la velocidad ronda los 15 metros al día y todo tiene que ver porque el terreno es complejo y urbano. Hay muchos factores a tener en cuenta al hablar de la velocidad de estas máquinas, vaya.
La Prufrock
¿Y si la carrera ya no es la de la velocidad? Dejando a un lado los objetivos de The Boring Company, puede que el problema es que queremos máquinas más rápidas cuando los avances se están haciendo en un área más importante: la seguridad. Porque, aunque las máquinas ahora son más capaces y su velocidad se ha incrementado ligeramente, ese aparente estancamiento puede responder a un cambio de objetivo.
La velocidad de las máquinas está condicionada por la geología, por la logística de evacuación de escombros, por el montaje de revestimiento y por la seguridad de todos los que están trabajando dentro del túnel recién excavado. Podrían ir más rápido, pero se prioriza la precisión y la seguridad sobre la velocidad máxima. Y un ejemplo es China.
China y prioridades. El gigante asiático es sinónimo de inversión en tuneladoras con maquinaria descomunal que sea capaz de seguir el ritmo de los planes sobre infraestructuras en el país. Combinando máquinas enormes y potentes con técnicas más clásicas como la voladura, China está acometiendo obras de una gran dificultad, y lo hace con máquinas cuyo mayor avance no es la velocidad, sino la sostenibilidad y la seguridad.
Como decíamos, este es un elemento crucial y, por ejemplo, una de sus últimas tuneladoras es capaz de detectar las condiciones del terreno 40 metros por delante para tomar decisiones autónomas. También están investigando formas de optimizar el uso de energía y reducir las emisiones para que sean más sostenibles.
Por tanto, puede que la velocidad de las tuneladoras no aumente de forma tan sorprendente como lo visto hace unas décadas, pero están avanzando rápidamente en otra dirección. ¿Podrían ser más rápidas? Sí, pero da la sensación de que no quieren por un cambio en las prioridades.
Imágenes | TRJN, TBM, Robbins, Tambo
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La noticia
Las tuneladoras modernas son auténticos monstruos comparadas con las de 1950. Lo paradójico es que son igual de lentas
fue publicada originalmente en
Xataka
por
Alejandro Alcolea
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