primavera de 2015 - The Robbins Company

INNOVACIONES SUBTERRÁNEAS
NOTICIAS DE ROBBINS
NÚMERO 33
PRIMAVERA DE 2015
TUNELADORAS CROSSOVER DISEÑADAS PARA
IMPONERSE
A LO LARGO DE LOS ÚLTIMOS CINCO AÑOS
se ha venido constatando un crecimiento en
la demanda de máquinas híbridas a escala
mundial. Ante la perspectiva de la proliferación de nuevos proyectos de túneles en terrenos mixtos, el sector requiere una solución
innovadora.
Robbins ha respondido al incremento en
la demanda del mercado con el lanzamiento
en 2015 de la serie de tuneladoras crossover,
una línea de máquinas robustas y probadas
sobre el terreno, diseñadas para excavar
túneles en condiciones geológicas mixtas,
que hasta ahora exigían el uso de varias tuneladoras. Aunque Robbins lleva ya un tiempo
en el mercado de las máquinas híbridas, la
renovación de la marca refleja el compromiso
de Robbins de centrar su atención en esta
línea de productos en 2015 y más adelante.
Bajo la denominación crossover, se
incluyen tres tipos de tuneladoras Robbins:
XRE, XRS y XSE. En estas siglas, la «X» indica
que es de tipo crossover, la «R» que es para
roca, la «E» corresponde a una EPB y la «S» a
una máquina de lodos:
•La XRE es una máquina para túneles en
roca/EPB.
•La XRS es una TBM para túneles en roca/
lodos.
•La XSE es una máquina de lodos/EPB.
«La denominación crossover encarna el
concepto de “cruce” entre dos máquinas que
permite “pasar de un modo a otro”», explica
Lok Home, presidente de Robbins. «Robbins
llega a este sector con una amplia experiencia
en la excavación en roca, por lo que en todos
nuestros diseños siempre partimos de la base
de que las condiciones de excavación serán
duras. Desde el momento en el que te ves obligado a cambiar de modo, ya estás enfrentándote a condiciones difíciles, y los contratistas
necesitan máquinas que les permitan superar
estas dificultades»
El XRE es el tipo más común de TBM
híbrida fabricado por Robbins e incorpora
características de tuneladoras para roca de
escudo simple y tuneladoras EPB. Una TBM
XRE concluyó recientemente unas obras de
excavación en Queensland, Australia, para el
proyecto Grosvenor: un conjunto de túneles de
acceso a minas. La tuneladora logró velocidades de avance 14 veces mayores que las del
método tradicional con máquinas rozadoras,
lo que consolida las ventajas del uso de la tecnología de las tuneladoras crossover.
«La evolución es continua y nos esforzamos constantemente por mejorar los diseños
de las máquinas crossover» afirma Lok Home.
«En estos momentos tenemos tres máquinas en
producción y preveo que este número crecerá
año tras año a medida que el sector reconozca
y acepte su valor».
La TBM XRE de 8,0 m usada en el túnel inclinado de Grosvenor, en Australia, es un ejemplo del tipo de máquina crossover que se utiliza más habitualmente. La
XRE combina características tanto de tuneladoras de escudo simple para roca dura como de EPB.
UNA TBM AUSTRALIANA
MARCA LA PAUTA
EL 9 DE FEBRERO DE 2015 TUVO LUGAR
En las obras de Indianápolis, EE. UU., se emplea un complejo sistema transportador Robbins
de eficacia más que demostrada, que describe dos curvas de 90 grados.
UNA TBM Y UN SISTEMA TRANSPORTADOR
LLEGAN HASTA EL FINAL
UNA VELOZ PAREJA formada por una TBM y
una cinta transportadora resultó crucial para el
éxito de un proyecto en Indianápolis, EE. UU.,
a principios de 2015. El 5 de marzo de este
año, la tuneladora abierta Robbins de 6,2 m
de diámetro concluyó su tramo de 2,8 km de
túnel de ampliación para el Indianapolis Deep
Tunnel System. Aunque la extensa ampliación
conocida como Eagle Creek Tunnel supuso
una carga extra para el proyecto, el contratista,
el consorcio Shea/Kiewit (S-K), fue capaz de
terminar la obra dentro de los plazos
«Estoy orgulloso
de nuestros records
mundiales y, sobre todo,
de todos nuestros hombres
y el trabajo duro que han
realizado en equipo».
--Stuart Lipofsky, jefe de proyecto,
consorcio Shea/Kiewit.
establecidos inicialmente en el contrato.
Este logro se debió en parte a las velocidades sin precedentes que permitieron al
consorcio S-K finalizar los 12,5 km del túnel
principal en julio de 2014, casi un año antes de
la fecha programada.
La tuneladora para roca dura reacondicionada contó con la ayuda de una nueva
NOTICIAS DE ROBBINS cabeza de corte Robbins para establecer varias
plusmarcas mundiales en su categoría de 6 a 7
m de diámetro, incluidas:
• «mayor distancia excavada en un día»
(124,9 m);
• «mayor distancia excavada en una
semana» (515,1 m) y
• «mayor distancia excavada en un mes»
(1.754 m).
Otro factor importante que contribuyó al alto
rendimiento de la TBM fue, en palabras de
Stuart Lipofsky, jefe de proyecto de S-K, «uno
de los sistemas de cinta continua para la construcción de túneles más complejos de toda
Norteamérica»
El sistema transportador horizontal y
vertical construido a medida fue el primero
fabricado por Robbins en trazar curvas pronunciadas, incluidas dos curvas de 90 grados, lo
que supone un hecho inusitado. La cinta de 25
km de longitud estaba provista de unos rodillos
curvos autoajustables patentados que detectan
los cambios en las cargas y ajustan la tensión
automáticamente.
Ahora que han terminado las obras, el
consorcio S-K y el propietario del proyecto,
Citizens Energy Group, tienen mucho que celebrar: «Me siento orgulloso de nuestros récords
mundiales y, sobre todo, de nuestros hombres y del trabajo duro que han realizado en
equipo, trabajando juntos para llevar a cabo un
proyecto de esta magnitud » afirmó Lipofsky.
la culminación de un proyecto y el comienzo
de una nueva era en Australia, con el cale de
una tuneladora crossover Robbins (XRE) en
el túnel de Grosvenor en Queensland, tras
concluir antes de plazo dos túneles de acceso
a minas para el contratista Anglo American.
Este proyecto fue el primero en el que se usó
una TBM en una mina en todo el continente.
La máquina híbrida consistía en un cruce
entre un escudo simple para roca dura y una
EPB; las características de ambos tipos de
TBM se combinaron en una máquina que
resultó increíblemente eficaz en la geología
de la región, que variaba entre arcilla blanda
y basalto. La TBM estaba optimizada para
la excavación en roca dura, pero incluía un
transportador sinfín de dos etapas que servía
para ambos tipos de terreno y una cabeza de
corte que se podía equipar con cortadores de
disco o herramientas de corte para terrenos
blandos.
El rendimiento de la máquina fue tan
alto que la mina está considerando usarla en
futuros proyectos. «[El uso de tuneladoras]
representa un nuevo capítulo, no solo para
Anglo American, sino para toda la industria
australiana del carbón. Ahora podemos abrir
una nueva mina en menos de un año, frente
a los dos o tres años que tardamos usando
máquinas rozadoras», afirmó Adam Foulstone, jefe de Construcción Subterránea de
Grosvenor en Anglo American.
UN PESO PESADO HAWAIANO
SE PONE EN MARCHA EN HONOLULÚ
EL 30 DE ABRIL DE 2015, EN KANEOHE,
Honolulú, Hawái, una tuneladora abierta Robbins de 3,96 m de diámetro comenzó a excavar
un tramo de 4,6 km para un nuevo túnel de
alcantarillado. No obstante, la opción del túnel
profundo no fue el primer diseño en el que se
pensó para la canalización de aguas residuales
Kaneohe-Kailua.
«La alternativa al túnel consistía en una
nueva tubería de impulsión para canalizar las
aguas y unos depósitos de igualación para
retenerlas. De hecho, se consideraba la posibilidad de que la tubería de impulsión atravesara
la bahía de Kaneohe, que es una zona muy
vulnerable desde el punto de vista ecológico»,
comentó Richard Harada de Wilson Okamoto
Corp., asesores del proyecto. Añadió que se
habían tenido en cuenta diversos factores
antes de decidirse por un túnel profundo, por
ejemplo: la fiabilidad, los costes de construcción, los costes del ciclo de vida, el impacto
ambiental, la viabilidad de la construcción y
la disponibilidad de un contratista cualificado,
entre otros. Al final, se escogió el consorcio
Southland/Mole para la construcción del túnel.
El nuevo diseño aleja al túnel del mar y
lo hace pasar bajo la isla, a mayor profundidad. Para atravesar una de las escasas zonas
residenciales que se encuentran sobre el
trazado, los diseñadores introdujeron una curva
aislada con un radio de 150 m, lo cual requería
un diseño especial de TBM con un exclusivo
sistema de back-up. También se aplicarán
ciertos procedimientos operativos cuando el
personal trace la curva del túnel, que obligarán a
la máquina a funcionar empleando medias carreras
de perforación en lugar de la carrera completa de
la tuneladora.
La tuneladora de pequeño diámetro, apodada
Pohakulani, que significa «muchacha de la roca»
en hawaiano, partió desde un túnel de arranque
de 23 m construido con muros pantalla. En el
segmento inicial del túnel se aplicó una inyección
de lechada por delante de la TBM para controlar el
agua subterránea. Según Harada, gran parte del
«Las etapas iniciales del proyecto
requirieron una ardua labor de
preparación. Buena parte de las
operaciones realizadas en este
proyecto no se habían llevado
jamás a cabo en Hawái».
--Richard Harada, jefe de proyecto, Wilson Okamoto.
interés que suscitan estas obras de excavación
de túneles se debe a que jamás se había llevado a
cabo algo así en Hawái.
La geología consiste principalmente en roca
basáltica, que requiere la instalación de bulones
para roca, cerchas de acero y malla metálica, en
función de las necesidades. Harada explica que,
una vez terminado, el túnel tendrá diversos usos:
«El túnel servirá para el transporte de las aguas
residuales y, además, como depósito cuando se
produzcan lluvias especialmente intensas. De este
modo, se reducirá el número de desbordamientos
durante este tipo de episodios».
TBM ESPECIALIZADA CON DESTINO
AL DEVOLL HYDROPOWER EN
ALBANIA
En 2016, se enviará un tipo único de tuneladora de doble escudo al Devoll Hydropower
Project de Albania. El proyecto, consistente
en dos estaciones, Moglicë y Banjë, captará
agua desde el río Devoll, aproximadamente
70 km al sureste de la capital, Tirana.
La TBM para el consorcio Limak-AGE excavará los 6,7 km del túnel de aducción de
Moglicë en roca y se prevén algunas afluencias de agua. Para enfrentarse a estas
condiciones, la máquina ha sido diseñada
con puertas de cierre y un sistema de estanqueidad para contener las avenidas repentinas de agua de manera segura hasta que
se puedan sellar mediante una inyección de
lechada.
Cuando esté terminado, el proyecto
hidroeléctrico generará 800 GWh al año,
lo que supondrá un aumento del 20 por
ciento en la producción de electricidad de
Albania.
UNA PAREJA DE EPB TOMAN
IMPULSO EN EL METRO DE LA
CIUDAD INDIA DE JAIPUR
En el mes de abril de 2015, la
primera de dos EPB Robbins de 6,52 m
entró en funcionamiento en un tramo
de la red de metro de Jaipur, India. Los
túneles paralelos de 1.800 m de longitud
pasarán bajo la antigua puerta Chand
Pol, una entrada a la ciudad amurallada
que fue construida hace casi 300 años.
Los túneles son prácticamente rectos, con una ligera curva, por lo que se
han incluido sistemas de articulación
activa en el diseño de las máquinas
reacondicionadas, que habían sido utilizadas anteriormente en el metro de
Nueva Delhi. El alcance del reacondicionamiento también incluye nuevos sistemas de aplicación de lechada y espuma
y algunas modificaciones en la cabeza
de corte.
Las cabezas de corte de cada EPB
poseen un índice de superficie abierta
del 64% y están preparadas para terrenos blandos. Se espera que los túneles
discurran entre arena seca y abrasiva.
Una vez que concluyan las obras, las
máquinas reacondicionadas aún tendrán mucho recorrido por delante: las
EPB Robbins se diseñan para ofrecer
10.000 horas de vida útil y están fabricadas con componentes más pesados que los de cualquier otra EPB del
mercado, con un 33% más de acero.
IZQUIERDA: Adam Foulstone (derecha) de Anglo American y un
representante del contratista Redpath celebrando el éxito el 9 de febrero
de 2015. ARRIBA DERECHA: El consorcio Southland/Mole prepara la TBM
para su puesta en funcionamiento. ABAJO DERECHA: Preparando la
cabeza de corte en Honolulú, Hawái, EE. UU.
PRIMAVERA DE 2015
IZQUIERDA: El doble escudo para roca autopropulsado permitió instalar una placa de revestimiento de cuatro pestañas, así como zunchos y tablones en el túnel.
DERECHA: Bajando la cabeza de corte para roca Robbins de 2 m (78”) de diámetro hacia el pozo de arranque en Victorville, California, EE. UU.
LA MAYOR CABEZA PARA ROCA DE ROBBINS
AVANZA IMPARABLE
EL ESTADO DE CALIFORNIA (EE. UU.) ESTÁ
sin zanjas. Para un túnel en roca de 380 m, el
PADECIENDO una sequía sin precedentes, pero
contratista escogió un doble escudo Robbins
a menudo las circunstancias cambian como
con cabeza para roca de 2 m de diámetro, el
las mareas. Hace tan solo unos años, en 2010,
mayor diámetro fabricado. Para mayor sin-
la ciudad de Victorville sufrió graves inunda-
gularidad, la cabeza para roca desembocaba
ciones a causa de unas lluvias torrenciales
en un tramo de microtúnel de de 560 m. «La
que alcanzaron máximos históricos de 20 cm
cabeza para roca que avanzaba desde el otro
en 24 horas en muchas ciudades de la zona,
lado se encontró con la máquina microtune-
y de hasta 30 cm en las montañas próximas.
ladora (MTBM), y a continuación extrajimos la
Las intensas precipitaciones provocaron el
MTBM a través del túnel excavado en la roca.
desbordamiento del río Mojave, lo que ocasionó
En vista de la longitud del túnel, decidimos
daños en buena parte de las infraestructuras de
que esta sería la mejor opción», señaló Jeff
Victorville.
Anderson, jefe de proyecto de J.W. Fowler.
Entre las instalaciones afectadas, se encon-
La tuneladora autopropulsada entró en
traba una tubería de alcantarillado que discur-
funcionamiento en enero de 2015, y comenzó
ría bajo el río Mojave y transportaba 53 millones
a excavar en materiales graníticos degrada-
de litros al día. Tras la inundación, el alcantaril-
dos. A pesar de las condiciones de terreno
lado se sustituyó en ocho días por un sistema
mixto, la cabeza para roca logró avances de
temporal de canalización de aguas residuales
hasta 9 m en dos turnos de 10 horas. Según
de 1.500 m, pero está solución no serviría a
el contratista, la máquina ofreció en general
largo plazo.
un buen rendimiento en condiciones compli-
El proyecto de sustitución de tubería de
cadas, y se mostraron muy agradecidos por
Upper Narrows incluye la instalación de 1.960
la presencia de los técnicos de Robbins a pie
m de tubería bajo el lecho fluvial con un nuevo
de obra: «Han venido dos operarios a ayudar-
trazado que enlazará con una parte del alcanta-
nos; cuando comenzamos el proyecto había
rillado que no había sufrido daños.
uno. Han supuesto una gran ayuda y conocen
En 2014 el contratista J.W. Fowler obtuvo
muy bien la máquina», afirmó Anderson. La
la adjudicación de la totalidad del contrato,
máquina se encontró con el microtúnel en
que incluía diversos métodos de excavación
mayo de 2015.
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Desiree Willis, Technical Writer
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CITAS DESTACADAS PARA 2015
Robbins participará en las siguientes
ferias de muestras:
Congreso mundial de túneles (WTC)
de la ITA-AITES
Del 22 al 28
Dubrovnik, Croacia
Sesiones técnicas de Robbins:
Tunneling in Karst
Comparing TBMs w/ D&B
EPB Cutterhead Design
TBM Design for Long Tunnels
Crossover TBM in Australia
RETC
Del 7 al 10 de junio
Nueva Orleans, Luisiana, EE. UU.
Sesiones técnicas de Robbins:
EPB Rescue at Harbor Siphons
Refurbished EPB at North Link
Extreme Excavation at Kargi HEPP
Comparing TBMs w/D&B
Tunnel Expo Turkey
Del 27 al 29 de agosto
Estambul, Turquía
ICUEE
Del 29 de septiembre al 1 de octubre
Louisville, Kentucky, EE. UU.
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