Estimación del desgaste de cortadores de una microtuneladora para perforación con hinca de tubería en roca
- Autores: Andrés Suárez Arguelles
- Directores de la Tesis: Rafael Rodríguez Díez (dir. tes.), María Belarmina Díaz Aguado (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Oviedo ( España ) en 2023
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Martina Inmaculada Álvarez Fernández (presid.), Susana Torno Lougedo (secret.), Elena Alonso Prieto (voc.), Celestino González Nicieza (voc.), Marc Bascompta (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ingeniería de Producción, Minero- Ambiental y de Proyectos por la Universidad de Oviedo
- Materias:
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- Resumen
La Hinca de Tuberías es un método constructivo en el que, simultáneamente a la excavación de un túnel de pequeño diámetro o microtúnel, se coloca la tubería, quedando así definitivamente instalada.
Las tuberías son empujadas dentro del terreno por cilindros hidráulicos desde un pozo de ataque hasta el pozo de recepción. A la par que este empuje, se efectúa la excavación del terreno mediante una máquina, y se transporta el material producto de esta hacia afuera mediante un sistema adecuado. La máquina de excavación puede ser de diferente tipo, siendo una de las más utilizadas la microtuneladora. Las microtuneladoras están dotadas de una rueda de corte que monta unos discos cortadores afilados que, mediante la combinación de empuje y giro, ruedan sobre el frente produciendo la rotura de la roca y por tanto la excavación.
La estimación de la vida útil de los discos cortadores, y la planificación del cambio de estos, es esencial debido a la importante repercusión que tiene en el tiempo de ejecución de la obra y en el coste total del proyecto. En la actualidad no existe un método de estimación del desgaste de cortadores específicamente desarrollado para microtuneladoras. En cambio, sí existen varios modelos aplicables al caso de tuneladoras de gran diámetro.
En el desarrollo de la tesis se partió del análisis de los datos de desgaste de cortadores obtenidos en tres perforaciones reales con hincado de tubería de hormigón a través de rocas duras y abrasivas en las que la excavación se realizaba mediante microtuneladora.
Posteriormente, y tras un análisis de los diferentes métodos existentes, se utilizaron tres métodos para estimar el desgaste de cortadores en las tres hincas estudiadas a partir de parámetros del macizo rocoso y parámetros operacionales de las máquinas. Los valores de desgaste estimados se compararon con los reales llegándose a la conclusión de que sólo uno de los métodos podía aplicarse directamente, otro de los métodos se podía aplicar si se realizaba un determinado ajuste fruto de la investigación, y un tercer modelo no era aplicable en absoluto.
De la investigación se concluye que a) no se han desarrollado métodos de estimación de desgaste de cortadores específicos para microtuneladoras, b) existen modelos de estimación que, por estar desarrollados para tuneladoras de gran diámetro, no son aplicables a este caso, y c) se ha encontrado un método que es aplicable directamente con un margen de error aceptable y otro que es aplicable si se introducen los ajustes propuestos en la tesis.
