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Perforación horizontal dirigida

En los últimos años, las ventas globales de maquinarias para la construcción han experimentado fuertes caídas en nuestro país. Desde luego, esa tendencia negativa se corresponde con el nivel de actividad que ha presentado la industria de la construcción, dependiendo en general del gasto público y la inversión privada destinada a nuevas obras.

Sin embargo, el sector nacional dedicado a la perforación horizontal dirigida es un mercado que en forma constante ha mostrado índices positivos, tanto para los distribuidores de máquinas como para las empresas proveedoras de servicios e insumos relacionados; coincidiendo los profesionales consultados que el aumento de esa demanda se produjo tras el proceso de privatización de los servicios públicos y la consecuente expansión de los tendidos subterráneos de agua, cloacas, telefonía y demás.

“Tenemos nueve tuneleras operando y ahora compramos dos o tres máquinas más. Nuestra idea es duplicar la flota este año. Actualmente tenemos una demanda muy grande y estamos trabajando a tiempo completo”, señaló Ricardo Place, presidente de FlowTex, una compañía de capitales nacionales que recientemente concretó para Techint el cruce de un gasoducto bajo el río Uruguay.

De todos modos, la perforación horizontal dirigida o HDD (la sigla en inglés de Horizontal Directional Drill) es relativamente nueva en nuestro país y su aplicación, poco difundida: incluso a igual precio, frente a la posibilidad de optar entre un trabajo a cielo abierto y la utilización de una tunelera, menos del 5% de las obras se están realizando sin abrir zanjas, mientras que en otros países ese porcentaje alcanza al 40%. Siempre que la demanda continúe firme, sólo este dato indica el potencial de crecimiento que para el mercado local tiene la genéricamente denominada tecnología trenchless (sin zanjas).

¿Qué es?

“Como tecnología trenchless se definen a los métodos, materiales y máquinas usadas para instalar sin zanjas servicios subterráneos y sistemas de cañerías nuevos o para rehabilitar los existentes, minimizando la destrucción, la interrupción para la sociedad y la alteración del ambiente”, explicó el Dr. Marcelo F. Sanoner, vicepresidente de la Asociación Argentina de Tecnología Trenchless.

Así, la perforación horizontal dirigida o tunelería guiada “en la Argentina se aplica en dos tipos de tareas: cruces de obstáculos como ríos, vías de ferrocarril, autopistas y calles y para el tendido de redes. En el resto del mundo también se utiliza para remediación de suelos”, explicó Julio Alessandro, gerente de ProTunel, una firma que entre otros trabajos de consideración, actualmente está haciendo enlaces subfluviales para llevar energía eléctrica en las islas del Tigre (Buenos Aires) y drenes en las barrancas del río Paraná (Entre Ríos).

Básicamente, tras el análisis del suelo a atravesar, esta tecnología opera mediante una máquina-tunelera (topo) que perfora el suelo en forma horizontal utilizando barras, desde un pozo de entrada y guiada por un “localizador” que desde la superficie indica la posición de la perforación. Finalizado el cruce “de ida” y alcanzado el objetivo en un pozo de salida, al extremo de las barras se sujeta un expansor (para ensanchar el túnel) y la tubería o cable a instalar y, por fin, al recogerse las barras “de vuelta”, la instalación que- da colocada bajo tierra. Además de la tunelera, las barras, el cabezal y el radiodetector, en los procesos HDD el empleo de aire o fluidos es un insumo fundamental.

“Los fluidos de perforación son aditivos que se utilizan para mantener el túnel, formando una capa que evita el derrumbamiento de la perforación, y para mejorar y facilitar el trabajo de perforación, evitando que el lodo se pegue a las barras”, señaló Manuel Sabbadini, representante de ventas de SAMIT, la firma distribuidora de Vermeer en nuestro país.

“Los fluidos que nosotros operamos no generan ningún tipo de contaminación -no hay ningún componente químico que agreda al medio ambiente-, generan la estabilización del suelo y sirven para lubricar la instalación de la cañería: de acuerdo a la proporción de fluidos que se apliquen, se facilitará la pasada de las barras más allá de la potencia a la máquina”, explicó el gerente de ProTunel, empresa del grupo Ferromet.

De todos modos, también en el mercado local se utiliza “la tecnología denominada Dry Directional Drilling de SE, que se basa en el uso de aire comprimido a baja presión (175-360 psi 12-25 bar) en lugar de los fangos bentoníticos”, aseguró Mauricio Pereyra, gerente comercial de Madecotel Argentina SA-CRI, quien agregó: “el aire no produce ningún tipo de contaminación física o química y además no comporta problemas de congelación, no tiene costos de aprovisionamiento, no necesita almacenaje ni tratamientos preliminares a su uso, de recuperación o de filtraje”.

En cualquier caso, además de la reducción de costos directos, comparando con la construcción de zanjas, la tecnología trenchless y el empleo de tuneleras para hacer perforaciones horizontales ofrece un sinnúmero de ventajas.

"Se cree erróneamente que el sistema tradicional (zanjeo) es más económico en una trama urbana, pero si se analizan los costos finales no es así”, aseguró Alessandro, de ProTunel. En verdad, hay una serie de consecuencias que muchas veces no se tienen en cuenta y que no sólo encarecen el trabajo tradicional sino que además generan innumerables problemas; entre estos se pueden mencionar: los ruidos que producen los martillos neumáticos por las roturas de veredas y pavimentos, los cambios de tipo y colores en los parches de las veredas; la contaminación ambiental que produce el polvo o el barro y los problemas de circulación de peatones y vehículos; además, debe considerarse la baja en las ventas de los comercios afectados durante la ejecución de obras a cielo abierto. Por otro lado, en la compac- tación de una zanja pueden producirse errores que no se visualizan y con el tiempo aparecen hundimientos y su reparación acarrea duplicar los costos, más impacto ambiental y la posibilidad de afectar la seguridad de las personas.

En este sentido, el sistema es claramente óptimo; “aunque hay otro tipo de riesgos, sobre todo debido a que los planos existentes de las antiguas empresas de servicios del Estado (Segba, Entel, Obras Sanitarias, Gas del Estado) en general no coinciden con la ubicación real de las cañerías. De todas maneras, estos riesgos obviamente son mucho menores pues se puede trabajar a una profundidad en la que se sabe que no habrá interfe- rencias”, indicó Alessandro.

En cuanto a las tuneleras, en nuestro país están presentes diferentes marcas internacionales, que ofrecen una gran variedad de modelos y accesorios: en general, todas son autopropulsadas (sobre orugas), aunque algunos fabricantes ofrecen modelos de tuneleras para ser montadas sobre camiones y mini- cargadoras.

“Hay que apostar por la tunelería”

		Julio Alessandro, gerente de Pro Tunel ¿Cuál es la actual situación argentina de la tecnología trenchless? Actualmente en los Estados Unidos hay trabajando un equipo cada 37.500 habitantes, mientras que en la Argentina funciona tan sólo una unidad cada 910.000 personas. En Europa, los trabajos también se realizan con este sistema y con el tiempo sucederá lo mismo en nuestro país. Para aplicarlo en forma masiva sólo hace falta que alguien con poder de decisión analice las ventajas, compare los sistemas y los costos finales. Mientras que en La Plata (provincia de Buenos Aires) sólo se puede trabajar con tuneleras, porque no se permite la apertura de zanjas (salvo en casos inevitables) y de esta manera se han puesto a la vanguardia de un sistema usado en todo el mundo, por su lado sé que el actual jefe de Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires está estudiando la posibilidad de implantar el sistema de tunelería en toda la Capital. ¿Hay una regla común para determinar cuándo abrir zanjas y cuándo usar tunelería? Los diámetros y longitudes que se pueden alcanzar dependen de varios factores: tipo de suelo, diámetro y material de la cañería, longitud del cruce, tipo de interferencia, profundidad o tapada. Esto hace que cada trabajo sea distinto, pero como ejemplo podemos decir que el cruce de mayor longitud ejecutado fue de 400 metros con un caño de acero en 8” en el Gasoducto de la Costa y el de mayor diámetro (de 48”), también en acero, en 51 metros de longitud en el esquema cloacal de Paraná. El valor depende de la potencia de trabajo, pero podemos hablar de entre 210.000 y 350.000 pesos. Asimismo, comparando los dos sistemas, cuando se habla de pasar una cañería simple (por ejemplo, dos tritubos), los valores son prácticamente iguales (entre $ 33 y $ 35 el metro), aunque todo dependerá de la cantidad de metros a realizar. De todas maneras, la variación de precios se produce básicamente de acuerdo a dos ítems: el diámetro de la cañería (cuando es muy grande, la tunelera deberá trabajar más tiempo para ensanchar el túnel) y la cantidad de metros, que requerirá mayor costo de reposicionamiento de equipos; el problema acá es que cada tunelera debe contar con todo un equipo de apoyo, camiones, grupos electrógenos, fusionadoras, motobombas y un grupo de personal altamente capacitado que sabe que este tipo de trabajo es muy duro y difícil y que termina cuando el caño está de nuestro lado, operando de día, de noche, con sol o con lluvia. Si usted sigue usando su máquina de escribir teniendo una PC, si manda una carta en lugar de un e-mail, si niega la existencia de Internet, entonces usted apuesta por la pala; las empresas de avanzada, los ecologistas y yo apostamos por la tunelería.

"Nuestro país necesita adecuar las normativas"

		Marcelo Sanoner, vicepresidente de la Asociación Argentina de Tecnología Trenchless La Asociación Argentina de Tecnología Trenchless (ARATT), miembro titular de la International Society for Trenchless Technology (con sede en el Reino Unido), es una asociación sin fines de lucro preocupada por el medio ambiente y por los costos y molestias sociales que genera la instalación de servicios subterráneos (agua, gas, cloacas, teléfonos, TV por cable, energía eléctrica) mediante la excavación de zanjas a cielo abierto; dirigida a las empresas que brindan servicios de construcción, operación y distribución de esas redes y a los responsables de la in- tegridad de las mismas, los municipios, subcontratistas y los usuarios de servi- cios públicos y entes reguladores. ¿Cómo se ha desarrollado la tecnología trenchless en la Argentina? Entendemos que nuestro país necesita actualizar y adecuar las normativas vigentes a los avances tecnológicos habidos durante los últimos 10 años. Como todos sabemos, en la Argentina se vienen utilizando en la última década los más avanzados y modernos sistemas de rehabilitación (Pipe Cracking, Pipe Bursting, U-Liner) de cañerías existentes, sistemas de perforación horizontal dirigida (Directional Drilling) para instalación de nuevas redes de agua, gas, telefonía, TV cable; construcción de grandes con- ductos para instala- ciones de servicios públicos (con sistemas de microtunelería), sistemas de inspección televisiva, sonar, sis- temas de detección de instalaciones subterráneas, sistemas de georadar, Pipe Ramming System y tal vez el más extendido y conocido el sistema de topos neumáticos (Pneumatic Moles). Este proceso se fue complementando con una importante tarea de capacitación y entrenamiento, especialmente en los últimos tres años, que dio sus frutos considerando que las empresas contratistas, sus operadores y profesionales adquirieron el know-how necesario para estar a la altura de las empresas más importantes del mundo. Sin embargo, la legislación acompañó muy lentamente este proceso, no sólo en el orden local sino en el orden nacional: algunos países como Estados Unidos llevan 30 años regulando y actualizando sus normas sobre la utilización y explotación del subsuelo a fin de optimizar los recursos humanos y tecnologías disponibles, con el principal objetivo de realizar una adecuada prevención en materia de daños y perjuicios a instalaciones subterráneas de servicios públicos. En ese sentido, la prevención de daños requiere un esfuerzo de equipo, es decir, un compromiso por parte de las empresas concesionarias de servicios públicos, los municipios, los contratistas y todo aquel que tenga intenciones de excavar. Muchos accidentes en las redes de servicios surgen por un descuido o falta de cumplimiento de las normas vigentes. Pero sin duda una cantidad importante ocurre porque las redes de servicios no se encuentran donde se cree que están. Los daños a los servicios públicos pueden reducirse sustancialmente conociendo exactamente dónde están enterrados los cables y los caños: el mejor método para adquirir esa información es el proceso conocido como Ingeniería Subterránea de Servicios Públicos (Subsurface Utilities Engineering). ¿Qué es la Ingeniería Subterránea de Servicios Públicos? Esta ingeniería combina las disciplinas de geofísica, relevamiento e ingeniería civil para “mapear” con exactitud servicios subterráneos existentes. La ingeniería subterránea de servicios públicos es llevada a cabo por compañías especializadas, bajo contrato. Estas utilizan algunas de las técnicas de las operaciones One-Call, pero llevan el procedimiento aún más allá mediante el bacheo rutinario (descubriendo servicios para la confirmación visual de su locación exacta) e ingresando luego los datos obtenidos a una computadora, para desarrollar mapas exactos. Hay tres pasos primarios en el proceso de ingeniería subterránea: a) Designando: el uso de métodos geofísicos para confirmar la existencia y posición horizontal de servicios subterráneos; b) Localizando: determinando la posición exacta de cada servicio utilizando equipo de excavación «suave» tales como excavadores por vacío; lo que la mayoría de las compañías de servicios y personal de contratistas llaman «bacheando» y c) Gerenciamiento de Datos: ingreso de datos a un sistema de diseño y bosquejo computarizado. Tal como venimos recomendando desde hace varios años a través de la ARATT, debe realizarse una ingeniería previa al comienzo del diseño de un proyecto, ya que ello evitará conflictos costosos y potencialmente peligrosos.

"Aire comprimido en lugar de fangos bentoníticos"

		Mauricio Pereyra, gerente Comercial de Madecotel Argentina Madecotel Argentina SA-CRI, empresa certificada bajo normas ISO 9002 especializada en la ejecución de obras subterráneas de redes de agua corriente, gas, cloacas, fibra óptica, telefonía, energía y circuitos cerrados de televisión, se encuentra presente en los planes de ampliación y modernización de redes de las prestatarias de los servicios en toda la República Argentina. Telefonía: participa en la canalización de redes primarias, tendidos de cables aéreos, subterráneos, multipares y fibras ópticas, vuelcos de abonados, empalmes y desmontes de planteles, siendo en la actualidad una de las principales contratistas de Telecom Argentina. Radio estaciones: Madecotel Argentina se encuentra en condiciones de proyectar y ejecutar ingeniería de servicios, preparación de sitios, suministro de torres y shelters, construcción de obra civil, montaje, instalaciones eléctricas y puesta a tierra. CATV: cuenta con una vasta experiencia en la instalación de redes y equipos de última generación para la instalación de fibra óptica y cables convencionales, estando capacitada para trabajar en grandes escalas en la construcción, ampliación y sustitución de los planteles de distribución de HFC. Energía eléctrica: mantiene un alto grado de especialización en la construcción de redes de baja, media y alta tensión, tanto aéreas como subterráneas, aplicando toda la experiencia de nuestra matriz Madecotel (Chile), en proyectos llave en mano con ingeniería y tecnología propia. Cloacas: gracias a su alto grado de especialidad en nuevas tecnologías, las empresas del grupo han transmitido todo su conocimiento para la elaboración de proyectos de ingeniería de detalle, costeo, construcción y financiamiento de redes y plantas de tratamiento, garantizando su calidad al nivel de los más altos estándares internacionales en vertidos y tratamiento de efluentes, siendo en la actualidad, una de las principales contratistas de la empresa Aguas Argentinas. Agua potable: cuenta con un plantel de profesionales altamente especializado en el desarrollo de la ingeniería y construcción de estanques de regularización, construcción y habilitación de pozos, redes de distribución y conexiones domiciliarias, siendo su matriz la principal constructora de la especialidad en Chile. En este rubro también es una de las principales contratistas de Aguas Argentinas. Gas natural: participa en proyectos de gasoductos y ampliación de redes de distribución en toda la Argentina. Las obras se realizan con financiación a los futuros usuarios y con el aval de la experiencia internacional de la firma. Sin lodos bentoníticos Gracias al constante perfeccionamiento de Madecotel Argentina SA-CRI en las técnicas de ejecución, las posibilidades de aplicación del sistema Dry Directional Drilling (DDD) se han ampliado rápidamente. Esta tecnología No-dig era utilizada hasta hace poco tiempo sólo para pequeñas aplicaciones, tales como el cruce de pequeños bancos de roca. Hoy, por el contrario, puede ser utilizada para longitudes y diámetros considerables y para una extensa gama de condiciones del subsuelo. La tecnología DDD de SE se basa en el uso de aire comprimido a baja presión en lugar de los fangos bentoníticos. En el interno de la perforación se utiliza un martillo neumático especial que, gracias a su elevada frecuencia de batida y al uso de puntas de perforación especiales oportunamente proyectadas y construidas por SE, disponen de la capacidad de perforar con eficacia cualquier tipo de suelo y en modo particular, la roca dura. Actuando en presencia de suelos rocosos, el martillo neumático de pozo profundo realiza una acción de pulverización de la roca, que es alejada fácilmente por el flujo de aire. Las máquinas perforadoras Scorpio SE de Madecotel Argentina SA–CRI, son proyectadas para unir la compacidad que resulta de dimensiones extremadamente reducidas a la notable capacidad de tiro y de torsión. La máquina más difundida de SE, la SCORPIO conocida anteriormente como 903, dispone de una fuerza de tiro de 55.000 lb (245 kN) y de una fuerza de torsión igual a 6900 ft-lb (9320 Nm). En el plano de aplicación de esta tecnología encontramos notables ventajas, entre las que destacamos: máquinas extremadamente compactas, que es posible perforar una gama de suelos muy distintos sin necesidad de sustituir los utensilios de perforación y además, que el aire no da lugar a fenómenos de frac-out (o sea fracturaciones del suelo y de la sobreestructura existente con salida de fangos bentoníticos a la superficie), no provocando la inundación de espacios subterráneos eventualmente colindantes al trazado de la perforación.

"Estamos al lado del contratista"

		Manuel Sabbadini, representante de ventas Vermeer en SAMIT En los últimos tiempos, la tunelería direccional ha tenido un gran crecimiento, por la mínima interrupción y mínimos inconvenientes que produce tanto en el tránsito como en el paisaje y la superficie. El diseño compacto de los equipos y el desarrollo de tecnología aplicable a este tipo de maquinaria produce este vuelco en la industria de la construcción, prefiriendo la tunelería a los métodos de instalación tradicionales. Vermeer se ha convertido en un especialista y líder mundial en tunelería direccional debido a la presencia en más de 50 países y con más de 160 representantes. Esto se debe al diseño y mejora continua de cada uno de los componentes que forman parte de la operación de las tuneleras direccionales; desde el planteo del trazado del túnel y la realización del mismo hasta la recolección de los fluidos de perforación. Al hablar de la línea de tuneleras dirigidas, en particular se deben mencionar las categorías de los equipos que fabrica Vermeer: pequeños, medianos y grandes (ver especificaciones en página 18). Para realizar un plan de perforación es bueno conocer las interferencias que se encuentran en la trayectoria del túnel y a que profundidad se encontrará finalmente el servicio instalado. Para resolver este inconveniente, la división de Sistemas de Control Avanzado (ACS) de Vermeer ha desarrollado dos productos: el Interragator II y el Atlas Bore Planner. El Interragator II es un radar subterráneo que permite detectar elementos en el terreno de cualquier material, hasta una profundidad de 7,3 m y de 3 cm de diámetro, según las condiciones del terreno. Posee una antena de 300 MHz que emite una señal de radar, mientras un receptor transmite las señales a una pantalla. Así, con la ayuda de un programa específico y entrenamiento de especialistas, se puede tener un mapa de interferencias que se aproxima en un gran porcentaje a la realidad. En algunos países, la posesión de un sistema de radar para detección de servicios bajo tierra, implica un descuento en el seguro de obra a los contratistas. Una vez relevada la traza, se pueden volcar los datos obtenidos en el Atlas Bore Planner (ABP), que es un programa en el que se pueden ingresar muchos datos relacionados con la perforación -máquina, tipo de suelo, máxima curvatura admisible de las barras y el material, máxima pendiente admisible de la sonda, ubicación de las interferencias, el perfil del terreno, etc.- y obte- nerse un plan de perforación que le indica al operador la cantidad de barras necesarias, el volumen de fluido que le va a insu- mir el trabajo completo, la profundidad e inclinación barra por barra a lo largo de la traza y si está dañando algún servicio o está dentro de su zona de seguridad. Imprimiendo el plan de trabajo, se lo utiliza de referencia, ya que el terreno permitirá seguir el plan en forma aproximada. La política de Vermeer es estar al lado del contratista, en el lugar de trabajo, para eso les exige a sus representantes que tengan un especialista del lugar. Así pueden responderle a su cliente en la forma más apropiada y efectiva. Para estos especialistas, Vermeer dicta cursos a lo largo del año en los distintos temas de tunelería direccional y sistemas de control avanzado, así como también de sus demás divisiones: forestal, zanjadoras sobre orugas y sobre neumáticos y otras más. Esto hace que uno no sólo esté comprando un producto, sino también respaldo y asistencia. La empresa SAMIT, Sociedad Anónima de Maquinaria, Ingeniería y Técnica, es la representante oficial de Vermeer para la República Argentina desde el año 1968, con una trayectoria de 40 años en el país en la venta de maquinarias para la construcción. La fábrica de Vermeer se encuentra establecida en Pella, Iowa, Estados Unidos.

Instalación de tuberías de polietileno

El polietileno de alta densidad (PEAD) comenzó a utilizarse para tuberías en Europa y Estados Unidos a comienzos de la década del ´50. Las características determinantes para su exitoso desarrollo fueron, entre otras, la flexibilidad, el bajo peso, sus propiedades físicas y de resistencia química, la posibilidad de unión por fusión, la baja rugosidad y la facilidad de transportación. Luego, sucesivos avances en la tecnología de ese material, en la ingeniería de su aplicación y en el diseño de productos, confirmaron la tendencia creciente de sustitución de tuberías de materiales tradicionales por el PEAD en el mercado de la conducción de fluidos o para la instalación de cables enterrados. Por fin, la posibilidad de insertar “in situ” por tunelado una tubería subterránea nueva de polietileno dentro de otra antigua de asbesto, PVC, hierro fundido o acero, corroída o deteriorada, sin tener que practicar una nueva zanja, amplió más su campo de posibilidades de aplicación. Hoy, las tuberías de polietileno se proveen en bobinas, lo que facilita su más rápida instalación. De todas maneras, debe quedar en claro que la presentación del producto, ya fuera en rollos o en barras, no afecta la técnica de puesta de tuberías mediante máquinas tuneleras y a través del sistema de perforación dirigida.

Para la instalación de tuberías bajo el suelo, tradicionalmente se abren zanjas, cuyo ancho y profundidad dependen del diámetro de la cañería a colocar y las características propias de cada obra.

Si bien con cada vez más frecuencia están utilizándose las nuevas técnicas que propone el tunelado (HDD) para evitar los trabajos a cielo abierto, el empleo de estos méto- dos depende- rá en principio de la flexibilidad del material componente de la cañería a colocarse, ya que las tuneleras realizan bajo tierra un trazado necesariamente “curvo”, con un pozo de entrada y otro de salida a nivel.

De esta manera, aunque son comunes los casos de instalación de tubos de acero, por ejemplo, en la mayoría de las instalaciones de redes podrá observarse la utilización de tuberías de polietileno.

Otro método de instalación

En el caso de tener que instalarse tuberías subterráneas de polietileno (PE) o cables, el sistema convencional de abrir zanjas antes de la colocación del tendido puede a veces ser reemplazado por un sistema de apertura simultánea de zanja y colocación de la red, mediante equipos dotados de un disco o cadena que abren zanjas e introducen el tubo o cable al mismo tiempo a partir de las bobinas incorporadas al dispositivo de apertura. Para la aplicación de esta técnica, existen en el mercado diferentes tipos de máquinas, con la posibilidad de alcanzar tendidos de 1000 metros por jornada de trabajo y algunos diseños especiales que también permiten la instalación simultánea de una banda de señalización.

No obstante, los costos y las condiciones del subsuelo para la utilización de esta tecnología suelen limitar su aplicación a zonas no urbanizadas o carentes de servicios.

“Cuando se evalúa sólo la reducción de costos, así como hay tendidos que únicamente se pueden hacer con HDD, hay algunos casos donde no se debe trabajar con esta tecnología; por ejemplo, evidentemente, fuera de las zonas urbanas el tunelado sólo sirve para el cruce de obstáculos (vías férreas, rutas), ya que a campo traviesa el trabajo se puede hacer más económicamente y más rápido con una zanjadora o simplemente con un arado”, indicó Ricardo Place, presidente de FlowTex.

Restauraciones en la ciudad

Ahorrándose la apertura de zanjas para la instalación de nuevas redes subterráneas en las ciudades, una de las técnicas del tunelado para la instalación de tuberías de PE que minimizan los trabajos de obra civil es la denominada perforación dirigida. Asimismo, como se dijo, este sistema es ideal para el cruce bajo cauces, calles o avenidas y vías férreas.

Del mismo modo, cuando se trata de restablecer una tubería antigua o defectuosa y reemplazarla por otra de PE, últimamente se está empleando una técnica que evita la apertura de zanjas y que, bajo la denominación de relining (encamisado o entubado), permite la recuperación de una cañería mediante la introducción en su interior de una tubería nueva, con o sin pérdida o aumento de sección. Al igual que en la construcción de un nuevo tunelado, la obra civil necesaria para un entubado se limita a la apertura de dos pequeños pozos de trabajo: uno de lanzamiento y otro de recepción.

Los sistemas de entubado son utilizados ampliamente en países como el Reino Unido y Alemania. Son sistemas apropiados para el saneamiento de tuberías de fundición gris y fibrocemento.

Así, sin necesidad de abrir zanjas, las técnicas del entubado mediante la perforación horizontal dirigida permiten la instalación o renovación de canalizaciones, siendo el PE un material idealmente adecuado para esta aplicación por varias razones, entre ellas su flexibilidad, que permite realizar curvas y bordear obstáculos.

“Acompañamos la evolución de esta tecnología desde sus orígenes”

Miguel Torres García, gerente división Ditch Witch de Intermac

La especialización ha sido desde siempre una característica muy preciada por los mercados, un concepto que se traduce a un amplio conocimiento del producto, una calidad esmerada y una evolución permanente. Ditch Witch, desde sus comienzos en 1942, es una compañía que concentra sus esfuerzos en desarrollar y producir equipamiento de alta calidad para instalaciones subterráneas. Ofrece la mas completa línea de productos de la industria.

Su fundador y actual presidente, Ed Malzahn, inventó la primera maquina zanjadora compacta del mundo hace 60 años. A partir de allí, ha construido y vendido más de la mitad de las zanjadoras del planeta. Ha sido también pionera en el desarrollo de equipos arados vibratorios, para enterrado de cable y es el líder por excelencia en la tecnología de tuneleras direccionales. Estas últimas son reconocidas alrededor del mundo por sus características innovadoras, productividad, durabilidad, facilidad de manejo y mantenimiento reducido.

Este concepto que revoluciona al mundo desde hace más de una década ha provocado una reforma radical en el sector de la construcción. El motivo de esta revolución es la búsqueda incansable de soluciones prácticas frente a un mundo donde las exigencias cambian día a día y los tiempos invertidos cada vez representan más dinero. Esto conlleva a generar cambios estructurales en las empresas que se dedican a brindar servicios.

Los países más avanzados encuentran la única respuesta en la tecnología. Esto da como resultado el nacimiento de los sistemas Jet Trac (tuneleras Inteligentes), destinados a la instalación de una gran variedad de servicios subterráneos bajo ríos, ferrocarriles, autopistas o áreas urbanas. Evitando toda rotura innecesaria en lugares transitables, obteniendo el beneficio de no cortar el tránsito o destrozar veredas y sin causar molestias a los transeúntes en la zona de trabajo. Todo esto trae además aparejado una contundente reducción de tiempo y costo. Dada su especialización en este rubro, Ditch Witch ha desarrollado una serie de equipos, que son únicos en el mercado. Estos pueden superar los 600 metros de longitud y más de 1 metro de diámetro en expansión, con una fuerza de empuje de 5000 a 70.000 libras, según el modelo. La asistencia permanente de fluido (aditivo) de alta presión en la cabeza direccionable y una amplia gama de accesorios (cabezales y expansores especiales) permiten que se pueda operar tanto en terrenos blandos como en suelos duros, con contenido de piedra o diferentes tipos de roca.

Son completamente dirigibles a un nivel de alta precisión, mediante un monitoreo desde la superficie con un sistema de radiodetección llamado Subsite, fabricado por Ditch Witch. Este nos suministra toda la información en cuanto al posicionamiento y estado de del cabezal direccionable, recibiendo una señal desde un transmisor alojado en este último. Nos informa sobre la dirección, pendiente, posición angular del cabezal, profundidad y temperatura del transmisor. De esta manera el operador tiene un total control sobre el sistema permitiéndole darle dirección en cualquier momento con el objetivo de corregir la trayectoria o sortear alguna interferencia.

Con un total de seis modelos diferentes, podemos afirmar que la familia de equipos Jet Trac está en condiciones de proveer al mercado todas las soluciones para afrontar cualquier desafío, hasta en las condiciones más adversas.

Intermac S.A. representa en forma exclusiva a Ditch Witch International, Inc. en la Argentina, Chile y Uruguay desde 1966. Esto nos ha permitido acompañar la evolución de esta tecnología desde sus orígenes. Hoy sabemos que lo más importante que debe poseer una marca líder mundial, fabricante de este tipo de tecnología, es un respaldo total a nivel local junto a cada usuario. Esto se traduce a un óptimo asesoramiento y la mejor calidad de servicio pos venta, contando con una profunda capacitación de operadores, una amplia disponibilidad de partes originales, la confiabilidad de un servicio técnico especialista y una asistencia permanente.

Una de las claves de este concepto es la capacitación. Para esto, Intermac cuenta en la Argentina con el único “Centro de entrenamiento móvil de tunelería direccionable” y un equipo de entrenadores expertos que instruirán a los operadores para lograr el máximo rendimiento de las unidades. Esta primera etapa es asistida con un exclusivo “Simulador virtual de tunelería”, donde los futuros operarios toman el mando de una replica exacta de los controles de la máquina. Todo ello nos convierte en verdaderos especialistas en esta tecnología que revoluciona al mundo entero.

Epic, Techint, Tel- pin, Antonio Scia- maro, Ingeniería Sur, Karpa, Mar Profundo, ProTunel, FlowTex, Tento, Betach, Ingeniería Bariloche, Go-rizont, Kantonal, Sa- meep, entre otras, son algunas de las empresas que han depositado su confianza en Ditch Witch, como líder indiscutido del mercado y en nuestra firma como la mejor opción de respaldo a la hora de enfrentar la realidad de la obra.

“Creemos que va a haber cada vez más demanda”

Ricardo Place, presidente de FlowTex

La actual expansión de su empresa, ¿puede atribuirse a recientes logros como el cruce del río Uruguay (gasoducto para Techint)?

No es tan así. En realidad, como está ocurriendo en todo el mundo, esta tecnología está tomando un porcentaje creciente en todas las obras locales y, aunque ha llegado un poco más tarde a la Argentina, como ocurre en otros mercados, esperamos que la aplicación de la tunelería horizontal dirigida absorberá cerca del 40% del trabajo de tendidos y en zonas urbanas, un porcentaje aún mayor.

Además del reciente cruce del río Uruguay, otra obra que llamó la atención en Europa fueron los 15 cruces que hicimos en Puerto Madero...

Entonces, ¿la demanda de esta tecnología presenta una tendencia local positiva?

En el uso de la tunelería horizontal dirigida, nosotros creemos que va haber cada vez más demanda, incluso por parte de las autoridades. Por otro lado, hay varias ciudades, como Córdoba y Buenos Aires, que están analizando este tema y trabajando en nuevas reglamentaciones.

¿Es problemático el cruce de la ciudad de Buenos Aires?

Nosotros pusimos toda la red de Telecom Soluciones: en menos de un año hicimos todas las calles del microcentro y el macrocentro hasta la avenida Pueyrredón y apenas tuvimos una queja. Fueron 40 kilómetros, hechos por la noche y sin que la gente se haya dado cuenta, pues de día las calles estaban despejadas.

Una amplia gama de modelos

Según informó Manuel Sabbadini, la denominación de los equipos Vermeer responde a los siguientes parámetros (excepto el PL8000): la primera cifra es la fuerza de tiro del equipo en miles de libras y la segunda, el torque en centenas de libras por pie.

La gama de los pequeños comprende el citado PL8000, una plataforma para ubicar en el pozo de ataque y los modelos autocontenidos D7x11A y D7x11A QS (versión especial para instalaciones domiciliaras), el D10x15 y el D16x20A. El PL8000, el D7x11A y el D7x11A QS, están orientados a la instalación de servicios de hasta 100 mm de diámetro en distancias de hasta 50 metros.

En estos equipos la carga de las barras se debe realizar en forma manual. El D7x11A QS tiene las siglas que lo diferencian de su hermano de igual nombre y significan “tiro rápido” (“quick shot”, en inglés); posee un sistema de cabezal perforador que aloja una sonda de la mitad de tamaño que las habituales. Los dos restantes, D10x15 y D16x20A, pueden instalar servicios de hasta 250 mm y unos 120 m de longitud y poseen cargador de barras automático.

Los equipos medianos son equipos con una estructura más robusta, todos tienen una capacidad mínima de 150 m de barras y están diseñadas para soportar el mayor torque al que están sometidas por los trabajos que ejecutan. El menor es el D24x26, lo sigue el D24x40A, la más popular de las tuneleras Vermeer y el D33x44 (presentado a principios de 2000), que es el primer modelo de Vermeer con el sistema de piñón y cremallera en el carro alimentador de las barras.

Una característica de este sistema es el mantenimiento prácticamente nulo. El D33x44 posee un sistema de palancas de mando, con los cuales se pueden realizar las operaciones habituales de empuje/tiro y enroscado/desenroscado de las barras y unos interruptores para las mordazas de desajuste de las barras, régimen del motor y operación de los fluidos de perforación. Con solo presionar un interruptor opcional, conectando un radio transmisor, permite la comunicación con el operador que controla la ubicación del cabezal; todos ellos al alcance de los dedos.

Los equipos grandes incluyen al D40x40, con barras para 228 m de perforación sin necesidad de poner adicionales, el D50x100A y el último lanzamiento de Vermeer, el D80x120. Para este último modelo se tomó como plataforma el D33x44, se utilizó el mismo sistema de piñón y cremallera y se diseñaron barras de 6 m (20 pies) de longitud.

La línea de equipos grandes posee un sistema denominado NAVTEC, para facilitar la perforación mediante la selección de parámetros de presión de empuje o tiro y de posición del cabezal perforador. Todos tienen tres velocidades de rotación de las barras y, por el caudal de sus bombas de alimentación, pueden utilizar perforadores para terrenos rocosos movidos por los fluidos de perforación.

Las barras de perforación Firestick son un diseño exclusivo de Vermeer; están realizadas en una sola pieza de aleación especial, que le brinda a la barra una muy buena flexibilidad y le permite mantener su geometría inicial a pesar de las exigencias del trazado. El diámetro interior permite un máximo caudal de fluidos, sin resignar resistencia.

Los sistemas de fluidos son una parte esencial en la perforación con los equipos de Vermeer. Hay distintos modelos que cubren las necesidades de toda la línea con tanques unitarios o acoplados y con sistemas de alta presión para terrenos más duros. Las capacidades de los tanques son de 130 galones (492 l), 300 galones (1135 l), 500 galones (1892 l) y 750 galones (2835 l), pudiéndose acoplar este último para totalizar 1500 galones (5670 l).

Cuando se mencionó la posibilidad de utilizar motores accionados por el fluido de perforación, se debe mencionar aparte el sistema de perforación para roca AS6 Rockfire, otro desarrollo exclusivo de Vermeer para terrenos rocosos. Este sistema consta de un cabezal perforador que se activa mediante un compresor neumático y no utiliza los fluidos de perforación tradicionales, sino que utiliza una mezcla de detergentes con líquido, biodegradable, que posee una gran capacidad de arrastre de los restos de perforación. Los volúmenes que se utilizan son considerablemente menores que los fluidos de perforación, para túneles de dimensiones similares.

Los equipos D33x44 y mayores vienen de serie preparados para utilizar el sistema. En el D24x40A se debe realizar una adaptación para la utilización del mismo. Inicialmente se presentó la versión para perforar diámetros de 15 cm y recientemente se ha lanzado la versión de 10 centímetros.

Derecho al objetivo

Tendido de redes y ocnductos suberráneos con Tecnología Trenchless

ISS, Ingeniería en Soluciones Subterráneas, se especializa en el suministro de tecnologías y equipos para ejecutar obras de agua, gas, telefonía, cloacas, etc., evitando las excavaciones y roturas de pavimentos y veredas.

La aplicación de las tecnologías trenchless permite la reducción de costos y plazos de ejecución, una considerable reducción del impacto ambiental además de evitar la excavación de zanjas y roturas de pavimentos y veredas.

Representante

Esta compañía representa en la Argentina y respalda con asesoramiento, consultoría, servicio técnico y repuestos a la empresa Tracto Technik GmbH (Alemania), líder en la fabricación de equipos de perforación dirigida desde 4 hasta 150 toneladas y la línea completa de equipos de instalación de tuberías por métodos trenchless, como perforadoras neumáticas, hincadores de camisas y reemplazo in situ de tuberías por reventa- miento de la cañería existente y la colocación de una tubería simultáneamente.

Los equipos de perforación dirigida se utilizan para instalación de tubos y cables en zonas urbanas, cruce de ríos, autopistas, vías de ferrocarril, etc. En nuestro país hay numerosas empresas que instalan tuberías y cables aplicando con éxito los equipos Tracto-Technik; algunas de ellas son:

- Cosugas. Esta empresa aplica las técnicas trenchless en las más diversas obras gracias a su elevado nivel de ingeniería y disponibilidad de ocho perforadoras dirigibles, dos equipos de renovación de cañerías existentes, quince perforadoras neumáticas, más una apropiada logística de equipos menores en obras de agua, telefonía, cloacas, gas, electricidad y cruces especiales (Grundodrill 10 S, Grundohit 40, Grundo- pit 40/60, Grundomat-Grundocrack-Grundoburst).

- CIMA. Ejecuta obras de perforación dirigible utilizando equipos Grundodrill 10 S y Grundohit 40 en todo tipo de aplicaciones, en especial para redes de telefonía y gas. Dispone además de equipos para el hincado de tuberías de acero Grundoram.

- Juan y Roberto Pierantoni. Proyecta y realiza la instalación de tubos metálicos subterráneos de hasta 1100 mm de diámetro y hasta 80 m de longitud, utilizando equipos Grundoram.

- Comahue Servicios (Neuquén). Esta firma ejecuta obras de redes de gas utilizando equipos Grundomat.

- Del Sol Constructora. Realiza trabajos de instalación de tuberías múltiples de PEAD mediante perforación dirigida utilizando equipos Grundodrill 10 S y Grundopit 40/60 para redes de telefonía y cruces especiales.

- Obras y Servicios Generales. Ejecuta obras de instalación de tuberías múltiples de PEAD utilizando equipos de perforación dirigible Grundohit 40, montados sobre camión para redes de telefonía y TV cable.

- Aguas Argentinas. Esta compañía ejecuta los reemplazos de conexiones domiciliarias utilizando perforadoras neumáticas Grundomat.

- MetroGas. Esta empresa realiza el recambio de conexiones domiciliarias utilizando equipos Grundomat.

- Pamar. Ejecuta la renovación de conexiones domiciliarias de gas utilizando perforadoras neumáticas Grundomat.

- CTD (Córdoba). Esta compañía brinda el servicio de perforadores neumáticos Grundomat para las más diversas aplicaciones.

- Aguas Provinciales de Santa Fe (Santa Fe). Esta empresa realiza renovación de conexiones domiciliarias con equipos Grundomat.

- Cooperativa Integral (Córdoba). Esta cooperativa trabaja en instalaciones de redes de agua utilizando equipos Grundomat.

- Aguas Cordobesas (Córdoba). Esta empresa realiza renovación de conexiones domiciliarias con equipos Grundomat.

- Aubrac. Esta compañía realiza obras de ingeniería subterránea y utiliza equipos Grundodrill 10 S para diversas aplicaciones especiales en redes eléctricas.

- CS Bonorino. Realiza obras de hincado de tubos camisa metálicos, utilizando un equipo Grundoram Goliath con capacidad de colocar tubos de hasta 1600 mm y largos de 100 metros.

- Coniper. Esta empresa aplica los equipos Grundomat de perforación para la ejecución de conexiones domiciliarias en redes de agua.

¿Cómo se da dirección
a una perforación horizontal?

En pocas palabras, para hacer una perforación horizontal dirigida (HDD), se instala una torre de perforación en el punto de partida del tramo subterráneo a instalar y se realiza un túnel horizontal con un “drill”; dependiendo de la máquina que se utilice, el túnel puede construirse mediante inyección de bentonita o no.

Sin embargo, en cualquier caso será imprescindible la utilización de una cabeza de perforación que incorpore un emisor, pues éste es detectado desde la superficie mediante un localizador: se trata de un radiodetector que pesa unos 2 kilogramos, trabaja con una batería y representa en una pantalla de LCD los ángulos de inclinación y de balance, profundidad y temperatura de la herramienta, calculando continuamente, la distancia entre el emisor y el localizador y supervisando la desviación a izquierda o derecha de la trayectoria de la perforación. De esta forma, la aplicación de estos receptores hace el trabajo fino de proveer la información requerida por el operador de la tune- lera para dirigir la pista, pudiendo variar o corregir el trazado (profundidad y dirección) prefijado, rotando la cabeza para subir, bajar o desviarse en forma lateral.

Las principales informaciones recogidas por el localizador se representan en la pantalla de LCD, como una esfera de reloj de 12 segmentos que indica el ángulo de balance de la herramienta, mientras que el ángulo de la inclinación se visualiza con flechas y un porcentaje expresado en números.

Interferencias

De esta manera, aunque hay otras señales que indican por ejemplo la temperatura del taladro, la profundidad y la dirección son las informaciones primordialmente básicas que visualizan todos los receptores que ayudan a “guiar” al operador de la tunelera; aunque esta señal (o campo magnético producido por un emisor dentro de la traza del taladro que el receptor interpreta como profundidad y dirección) está permanentemente expuesta a interferencias, especialmente porque la mayoría de las perforaciones ocurre en áreas urbanas.

Por esto, y aunque los radiodetectores trabajan con valores de frecuencia ajustables, algunos de los efectos posibles de interferencias en un receptor son el bloqueo de la información o lecturas erráticas de la fuerza de la señal, que pueden conducir a errores en los cálculos de la profundidad y dirección del taladro.

Por lo tanto, más allá de la información suministrada por organismos oficiales, empresas de servicios y el mismo localizador, jamás debe asumirse la inexistencia de obstáculos subterráneos simplemente porque en la superficie no haya evidencias o marcas.

Activas o pasivas

Las interferencias pueden clasificarse en activas o pasivas.

Una interferencia activa puede definirse como cualquier cosa que emita una señal o genere su propio campo magnético; de hecho, todas las cosas eléctricas emiten un campo magnético, pero también producen interferencia activa los bucles del tráfico, las líneas de fibra óptica y otras tantas fuentes que podrían ser desconocidas.

Por su lado, se interpreta la existencia de una interferencia pasiva cuando no se genera una señal ante cualquier cosa que bloquea, absorbe o tuerce un campo magnético. Más allá de otras fuentes desconocidas, los ejemplos incluyen las estructuras de metal y las conexiones de agua, ya que cualquier cosa conductora tiene el potencial de actuar como interferencia pasiva.

En síntesis: perforación dirigida, especificaciones y otros usos

Tal como explicó el ingeniero Sergio Sanoner, de ISS, para hacer un túnel horizontal, “en un primer paso se realiza una perforación piloto. Cuando la cabeza perforadora ha alcanzado su objetivo, es reemplazada por un escariador, el cual en su regreso, amplia la perforación al diámetro deseado introduciendo la o las tuberías a instalar. Todo el sistema es controlado a través de varillas perforadoras y transmitidas a la cabeza de perforación.

“La perforación piloto es controlada tridimensionalmente a través de la rotación de las barras y una cabeza especialmente diseñada. Para cambios de dirección se detiene la rotación continuando con el empuje de las barras y colocando la superficie plana de la cabeza de dirección en la posición adecuada al cambio a efectuar. La profundidad, inclinación y posición de la cabeza perforadora son transmitidas a través de una sonda electromagnética a un receptor situado en la superficie.

“El sistema de perforación Grun- dodrill, apoyado por una eficiente inyección de líquidos de perforación y con un sistema único de percusión (martillo hidráulico incorporado) garantiza un óptimo avance y dirección aun en suelos pedregosos, arenosos y con inclusiones de grava. El empleo combinado de líquidos (suspensión), la fuerza de tiro y empuje y el sistema único de percusión dinámico (patentado) posibilitan una perforación exitosa”.

Remediación

Además de la colocación de redes subterráneas, la tecnología trenchless y los sistemas HDD se aplican asimismo para realizar trabajos de remediación de suelos contaminados e inaccesibles por otros métodos de excavación vertical, como por ejemplo el subsuelo de edificios.

Así, utilizando una tunelera y con una mínima interrupción de las actividades regulares en la superficie, es posible bombear agua subterránea para su tratamiento o extraer aire, vapor, gases o químicos para ventear (método sparging) desde abajo de una estación de servicio.

Otra forma de aplicación es la denominada bioremediación, consistente en la introducción de determinados microorganismos vivos en los suelos a tratar, ya que estos convierten la contaminación en sustancias inofensivas. Según especialistas, esta aplicación es eficaz para tratar contaminantes del petróleo.

Publicado el 29 de enero de 2001.

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