Sistemas especializados para la construcción de túneles y la minería

Además de estos retos, los requisitos en materia de rentabilidad, sostenibilidad y seguridad no dejan de aumentar. Los plazos de construcción son cada vez más ajustados, los requisitos de asentamiento en las zonas urbanas se vuelven más complejos y la normativa medioambiental es cada vez más estricta. Al mismo tiempo, existe una demanda creciente de estructuras con una larga vida útil y ciclos de mantenimiento mínimos.

En este contexto, el éxito de un proyecto no depende de un único producto, sino de la interacción coordinada de todos los participantes y tecnologías. Aquí es precisamente donde entra en juego MCU, centrándose en la construcción de túneles y la minería. MCU no considera la construcción subterránea como una secuencia de componentes químicos individuales, sino como procesos integrados que deben abordarse de forma sistémica, desde el frente de excavación hasta el revestimiento final.

Tres mundos subterráneos: requisitos distintos, un enfoque sistémico

Ya se trate de la construcción mecanizada de túneles con tuneladoras (TBM), la excavación convencional en terrenos blandos o roca dura, o la minería subterránea orientada a la producción, cada uno de estos «mundos» se rige por sus propios principios. Mientras que los proyectos con tuneladoras están altamente automatizados, la construcción convencional de túneles depende en mayor medida de la geología y es más sensible a la ejecución. La minería, por el contrario, se centra en ciclos cortos, tiempos de reentrada rápidos y la máxima fiabilidad de los procesos. Lo que los une es la necesidad de soluciones de sistema coordinadas con precisión. MCU ofrece conceptos integrales que pueden adaptarse de forma flexible a las necesidades específicas de cada proyecto y emplazamiento.  

Construcción mecanizada de túneles (TBM): fiabilidad del proceso en funcionamiento continuo

En la construcción mecanizada de túneles, la estabilidad de la interacción global del proceso determina el calendario, el coste y la seguridad. Al utilizar tuneladoras (TBM), es necesario crear y controlar cuidadosamente el comportamiento deseado de los residuos de excavación durante la excavación. Las tuneladoras EPB (Earth Pressure Balance) utilizan el terreno excavado como medio de soporte, mientras que las tuneladoras de lodo (Slurry TBM) utilizan suspensiones de bentonita. Los diferentes tipos de suelo —desde arena y grava hasta arcillas cohesivas y condiciones de frente mixto— requieren sistemas de acondicionamiento diseñados a medida con precisión. 

MCU considera la TBM como un sistema unificado y presta un apoyo integral a los proyectos, desde el frente de excavación hasta el tubo del túnel terminado. El acondicionamiento del suelo es el primer paso decisivo. Los modernos sistemas de espuma y polímeros garantizan unas características definidas del flujo de los residuos de excavación, reducen la fricción interna y permiten una excavación fluida. Gracias a tecnologías innovadoras como MC-StartupFoam®, MC-RheoSand® y MC-RheoClay®, las TBM pueden funcionar de forma eficiente y rápida no solo en arenas y arcillas, sino también a través de paredes de zanja y refugios de seguridad.

MC-SolidFoam®: una revolución en el sector

MC-SolidFoam® supone un hito tecnológico. A diferencia de las espumas convencionales a base de agua, este sistema se basa en una suspensión de alta densidad (HDSL). Esto amplía considerablemente el abanico de aplicaciones de las máquinas EPB. Ahora es posible tratar de forma eficaz incluso suelos altamente permeables o zonas de fallas con un asentamiento mínimo permitido. 

Lo que antes requería costosas modificaciones en la maquinaria, ahora puede resolverse rápidamente mediante una combinación inteligente de tecnología HDSL, sistemas de espuma y soluciones de generación. Los primeros proyectos, como el túnel de transferencia de calor bajo el río Elba en Hamburgo (Alemania), ponen de manifiesto el potencial de esta tecnología.

Máximo rendimiento de avance con riesgos controlados

Para las tuneladoras de lodos (Slurry-TBM), MCU ha desarrollado aditivos y sistemas de floculación que estabilizan las suspensiones, reducen las obstrucciones y permiten una separación eficaz incluso con altos contenidos de arcilla. El objetivo sigue siendo el mismo: máximo rendimiento de avance con riesgos controlados.
   
Otro aspecto fundamental es el sellado de la propia máquina. Los sistemas especializados de lubricación y grasas de sellado protegen contra la entrada de agua y partículas finas. Este concepto se complementa con tecnologías de bombeo adaptadas con precisión que transportan de forma segura compuestos altamente viscosos, como los selladores de cola.
   
El inyección en el anillo es un factor importante para minimizar el asentamiento y garantizar una transferencia de carga temprana y uniforme a los segmentos. MCU ofrece sistemas 1K y 2K, así como soluciones especiales sin cemento y permeables. MCU también suministra aditivos para hormigón, fibras y sistemas de curado a medida para la producción de segmentos, diseñados para soportar elevadas fuerzas de empuje al tiempo que garantizan una alta durabilidad y una calidad superficial perfecta.

Construcción convencional de túneles y minería: flexibilidad ante condiciones variables del terreno

Mientras que los proyectos con tuneladoras (TBM) están altamente industrializados, la construcción convencional de túneles exige la máxima adaptabilidad. La excavación en terrenos blandos o los métodos de perforación y voladura en roca dura se caracterizan por una geología variable y por el impacto inmediato que tiene la calidad de la ejecución en la seguridad estructural. El hormigón proyectado desempeña un papel fundamental. Proporciona soporte y estabilización temporales del terreno, además de garantizar la durabilidad a largo plazo de la estructura. MCU ofrece una amplia gama de aditivos, fibras, sistemas de control de la hidratación y aceleradores libres de álcalis. Estos productos permiten un control preciso de las resistencias iniciales y finales, lo que garantiza ciclos de avance seguros y minimiza las pérdidas por rebote.

Control selectivo del rebote en el hormigón proyectado con MC-Montan ShotSol

Con MC-Montan ShotSol, MCU apuesta por un nuevo enfoque sistemático para el control selectivo del rebote en el hormigón proyectado. La combinación inteligente del diseño del hormigón y la tecnología de aditivos reduce significativamente el rebote y, por lo tanto, también el consumo de material. Esto no solo mejora la rentabilidad, sino que también optimiza el entorno de trabajo en la obra. De este modo se genera un valor añadido técnico y económico claramente cuantificable, especialmente en secciones transversales de túneles de gran tamaño o en la minería con elevados volúmenes de instalación.

Alta resistencia inicial y tiempos de inactividad reducidos con la serie MC-Montan Shotcrete HA-X

En la minería subterránea, la atención no solo se centra en la seguridad, sino también en la productividad y en unos tiempos de reentrada rápidos. La serie MC-Montan Shotcrete HA-X de aceleradores libres de álcalis se ha desarrollado específicamente para cumplir estos requisitos. Su excepcional estabilidad de almacenamiento, su baja dosificación y su fiable desarrollo de resistencia inicial —incluso a bajas temperaturas— garantizan la fiabilidad del proceso, al tiempo que simplifican la logística y la manipulación in situ.
  
El sistema se complementa con morteros de inyección para pernos de roca, aditivos para el relleno y aditivos que mejoran el rendimiento, como el MC-Montan Injekt CG Boost. Este último transforma los cementos convencionales en morteros de inyección altamente estables y con volumen constante, con propiedades de fluidez optimizadas y expansión controlada. Esto es crucial para un anclaje seguro y un relleno duradero.

Sistemas especiales de soporte para la construcción de túneles

Ningún proyecto de túnel se desarrolla exactamente según lo previsto. Las filtraciones de agua, las cavidades, las grietas o las condiciones inesperadas del terreno requieren soluciones rápidas y técnicamente fiables. MCU da respuesta a estas exigencias con sistemas especiales de soporte para la construcción de túneles. Entre ellos se incluyen resinas de inyección para la estabilización del terreno y la impermeabilización, así como sistemas de hinchamiento para la reparación de juntas y grietas. Además, MCU ofrece la gama completa de sistemas de reparación y protección de superficies de MC-Bauchemie para el mantenimiento y la conservación de activos, incluidos materiales de sustitución de hormigón sometidos a ensayos de resistencia al fuego y recubrimientos OS específicos para túneles que protegen contra la contaminación y los medios agresivos.  
 
Todo ello garantiza la durabilidad incluso bajo cargas extremas. Especialmente en estos momentos críticos, se pone de manifiesto la fortaleza de un proveedor de sistemas integrados. La química, la tecnología mecánica y la asistencia in situ no funcionan como medidas aisladas, sino como un concepto global coordinado.

Sostenibilidad y rentabilidad

La sostenibilidad en la construcción de túneles y la minería significa algo más que la simple reducción del consumo de materiales. Comienza con espumas biodegradables y sistemas de inyección neutros para las aguas subterráneas, continúa con ligantes sin cemento o activados alcalinamente y se extiende a intervalos de mantenimiento más largos y tiempos de inactividad reducidos.
  
La eficiencia en los costes se deriva de la fiabilidad de los procesos. Cada interrupción evitada, cada reducción del rebote y cada dosificación optimizada tiene un impacto directo en los costes, el consumo de recursos y el balance de CO₂. Por lo tanto, las soluciones orientadas a sistemas contribuyen tanto a la optimización ecológica como a la económica de un proyecto.

MC Underground: socio de sistemas para proyectos subterráneos complejos

Con MCU, MC-Bauchemie consolida su experiencia internacional en la construcción subterránea dentro de una unidad de negocio especializada. La atención se centra claramente en la excavación con tuneladoras (TBM), la excavación convencional y la minería, complementadas con potentes sistemas especiales para situaciones subterráneas impredecibles. Estas soluciones son aplicables a nivel mundial y económicamente viables, al tiempo que se adaptan localmente a los requisitos específicos de cada proyecto y se implementan con precisión técnica. 
 
De este modo, MCU proporciona a clientes, proyectistas y contratistas soluciones de sistema para todos los métodos de excavación, con el respaldo de un equipo internacional de expertos que ofrece asistencia integral, desde el asesoramiento técnico y la formación hasta la implementación in situ.