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El 19 de mayo de 2021, el mundo fue testigo de la entrega de la primera y mayor máquina de hincado de tubos rectangulares de sección transversal en roca dura, Tianfei 1, marcando un hito significativo en la industria ferroviaria. Este avance tecnológico se utilizará en el proyecto empotrado relacionado con el ferrocarril de la estación ferroviaria de Putian, que es el primer proyecto difícil de China en el que múltiples hincadoras de tubos rectangulares de sección transversal grande atraviesan simultáneamente el ferrocarril en funcionamiento.
Capacidad de excavación mejorada
La sección de excavación de Tianfei 1 tiene 12,6 m de ancho y 7,65 m de alto, con una disposición combinada de dos capas, tres delanteras y cuatro traseras de cabezales de corte. Las áreas de corte de los cabezales de corte adyacentes se cruzan entre sí, con una tasa de cobertura de excavación de la sección de 95%, lo que la hace más eficiente que los métodos tradicionales. Su capacidad de rotura de rocas y su eficacia en la excavación de túneles son impresionantes, capaz de excavar en estratos de roca dura de alta resistencia y en estratos de roca que cumplan los 100MPa, garantizando al mismo tiempo una perturbación mínima del estrato. La tuneladora también garantiza la seguridad del paso por debajo de la vía férrea Hangzhou-Shenzhen ya existente.
Ventajas de la construcción de un túnel rectangular con gato tubular
Comparado con la construcción de escudo, el túnel rectangular con construcción de tubo jacking tiene varias ventajas. El método de construcción con hincado de tubos aprovecha mejor el espacio que el túnel circular con la misma sección transversal. Además, cuando se utiliza para pasos subterráneos, como pasos de peatones y vehículos, se elimina la necesidad de pavimentar el terreno, lo que ahorra tiempo y reduce el coste del proyecto.
Superar los retos del diseño
En la fase inicial de diseño del proyecto, la máquina de hinca de tuberías con una estructura de cabezal de fresado múltiple tenía un problema con una zona ciega de fresado en el diseño estructural. Un fallo en el fresado sincronizado de la masa rocosa en estas zonas afectaría a todo el proceso de excavación del túnel de la máquina de hinca de tuberías e incurriría en costes adicionales debido al fresado y la excavación secundarios.
Solución innovadora
Para solucionar este problema, China Railway solicitó la ayuda de la empresa Yichen, que diseñó y fabricó dos módulos de fresado utilizando sus conocimientos en I+D y su experiencia práctica. El primer módulo es un cabezal de fresado giratorio de cáscara, desarrollado sobre la base del cabezal de fresado vertical de Yichen cortadora de tambor. Su caparazón y su cabezal de fresado son una estructura integrada, que gira simultáneamente durante el trabajo. La cuchilla espiral transporta eficientemente los residuos excavados hacia la parte trasera y resuelve eficazmente la zona ciega de fresado de los bordes superior e inferior de la máquina de hincado de tubos Tianfei 1.
El segundo módulo de fresado, instalado a ambos lados de la máquina de hinca de tuberías Tianfei 1, se denomina tambor de fresado. Se utiliza para fresar y excavar la masa rocosa en la zona ciega a ambos lados de la máquina de hincado de tubos.
Resultado satisfactorio
Equipada con un cabezal de fresado giratorio de concha y un tambor de fresado, la máquina de hincado de tubos Tianfei 1 puede completar el fresado y la excavación de toda la superficie cuadrada al mismo tiempo. El diseño y la fabricación de estos módulos de fresado han resuelto con éxito el problema del área ciega de construcción de la máquina de hincado de tubos de sección rectangular, han reducido los costes de construcción y han sentado una base sólida para la finalización del proyecto de la estación de ferrocarril de Putian en el plazo previsto.
Conclusión
Tianfei 1 representa un hito importante en la industria de las máquinas de hincado de tuberías, con su impresionante capacidad de excavación y su mayor eficacia constructiva. La exitosa solución al problema de la zona ciega de fresado es una impresionante proeza de ingeniería y diseño, que muestra el espíritu innovador de la industria ferroviaria china. El uso del túnel rectangular con la construcción con gatos para tubos seguirá revolucionando la industria de la construcción, proporcionando métodos más eficaces y rentables para abordar proyectos de construcción complejos.
