La tuneladora se ha erigido en el método más seguro de excavación en un contexto de avances tecnológicos en geotecnia, de mejora de las condiciones de trabajo en el interior de los túneles y de utilización de sistemas de ventilación, entre otros progresos. Uno de los componentes clave de la tuneladora son sus cortadores. Los cortadores están sujetos a unas condiciones de trabajo críticas por efecto de la presión, del impacto y la abrasión del terreno, por lo que es necesario su sustitución y reparación de manera periódica, dependiendo de las características del terreno. Además, la rueda de corte de una tuneladora es un entorno hostil por la presencia de polvo, agua y por su difícil acceso y maniobrabilidad.

Estas labores de sustitución de cortadores son lentas, pesadas y complejas, lo que redunda negativamente en la productividad del proceso de excavación y en la seguridad y salud de los trabajadores. Por ello, es importante minimizar el impacto negativo de estas paradas y actuar solamente cuando sea necesario, por lo que toman una especial importancia los sistemas de inspección de estas herramientas de corte, especialmente en máquinas para suelos blandos donde se trabaja en condiciones hiperbáricas y solamente buzos cualificados pueden realizar estas labores de inspección y sustitución.

ACCIONA ha batido varios récords del mundo de producción con tuneladoras y colaborado en situar a esta máquina en el centro de la ingeniería de túneles. La compañía emplea en sus proyectos de construcción de túneles algunas de las TBM más grandes del planeta, de hasta 15 metros de diámetro y alrededor de 100 metros de longitud, que adapta según el terreno en el que operen. El rendimiento de un proyecto con tuneladora viene condicionado, entre otros factores, por la eficiencia de sus herramientas de corte, que determinan la fuerza de contacto contra el terreno mediante un proceso combinado de empuje, par y rotación. Por lo que los beneficios de este sistema de monitorización serían los siguientes:

• Sistema remoto sin necesidad de actuación en la rueda de corte.
• Identificar problemas antes de rotura.
• Mejorar la vida útil de los cortadores.
• Minimizar la inspección de cortadores.
• Prevención de “fallos en cascada”.
• Predicción de avance, mejorando el rendimiento de excavación y reduciendo los plazos del proyecto.

ACCIONA lanza este desafío para identificar una solución que defina un sistema completo de monitorización, tanto de componentes hardware integrados en la tuneladora como software de interpretación y visualización que permita predecir el grado de desgaste de los cortadores de la tuneladora en tiempo real. La solución debería permitir identificar los siguientes aspectos relacionados con el cortador:

• Bloqueos del rodamiento del cortador.
• Desgaste del aro del cortador.
• Presión individual del cortador contra el terreno.
• Vibraciones inducidas al cortador durante la excavación.
• Predicción del degaste en base a la geología del proyecto.