SMART: Seventh Framework Programme

Más de 50 Años Haciendo Caminos Bajo Tierra
PROYECTOS PRESENTADOS:
SMART: Seventh Framework Programme
El objetivo principal del trabajo propuesto consiste, por consiguiente, en potenciar el conocimiento y la práctica
aplicados a la construcción subterránea identificando nuevos métodos y técnicas, fomentando nuevos
planteamientos y estimulando la adopción de dichos métodos en el sector.
1) OBJETIVOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS
El objetivo principal consiste en potenciar el conocimiento y las prácticas aplicadas a la construcción subterránea a lo largo de todo el ciclo de vida, desde el diseño hasta la utilización, mediante el desarrollo y la introducción de innovadoras soluciones tecnológicas. Dicho objetivo se logra mediante el desarrollo y/o la adaptación de
tecnologías innovadoras y no convencionales aplicadas al diseño, la excavación, el mantenimiento, la inspección y la reparación, así como mediante su transmisión al sector. El objetivo final consiste en transformar la
construcción subterránea en una actividad altamente tecnológica y competitiva, así como en modificar su imagen ante la sociedad. El valor añadido consistirá en hacer que el sector resulte atractivo a los ingenieros más
jóvenes, mitigando el déficit de personal cualificado en esta área.
Las tecnologías innovadoras incluyen:
1. Tecnologías del futuro aplicables a la planificación y el diseño
La premisa de que una instalación subterránea se debe construir de un modo seguro, rentable y limpio dependerá, en gran medida, de la calidad de la planificación y del diseño. Este aspecto constituye un reto cada
vez mayor para los proyectos de construcción en zonas urbanas, muchos de los cuales se están desarrollando
en lugares muy próximos a la infraestructura ya existente. La idea consiste en introducir conceptos de diseño
informatizados y prototipos virtuales – algo habitual en otras disciplinas de la ingeniería – al proceso de diseño
aplicable a la construcción subterránea. Por consiguiente, se propone desarrollar e integrar herramientas de tecnología de la información y de visualización avanzada para culminar en un centro de diseño de alta tecnología
del futuro.
2. Reestructuración de los métodos de excavación mecánicos
Durante las últimas décadas, las tecnologías aplicadas a la excavación mecánica no han cambiado significativamente. La maquinaria se ha vuelto mayor y mejor, pero los métodos básicos de excavación de roca/tierra no se
han modificado de forma radical. Sin embargo, últimamente están llegando nuevas ideas enormemente innovadoras de países tales como China y Brasil. El sector europeo se encuentra en peligro de perder su competitividad
salvo que se mantenga al día con estos nuevos retos. Por consiguiente, proponemos perseguir la idea de una
tecnología universal aplicada a la excavación, destinada a constituir un sistema hidromecánico adaptable a una
amplia variedad de condiciones de tierra, suelo rocoso y agua subterránea. Dicha tecnología permitirá sustituir
todo tipo de máquinas cortadoras (discos para máquinas tuneladoras de roca dura, picos para tierra blanda,
máquinas tuneladoras EPB) utilizadas en la maquinaria tuneladora convencional, excavadoras y rozadoras, por
un único dispositivo de corte.
3. Utilización de composiciones de cemento moldeable por las nuevas tecnologías de apoyo
Si bien el desarrollo de materiales nuevos está avanzando rápidamente en otros sectores, el sector de la construcción subterránea se está quedando atrás. Las tecnologías que proponemos guardan relación con nuevas
soluciones basadas en cemento utilizadas para moldear revestimientos de cemento duraderos que alcanzan
una gran resistencia en muy poco tiempo y que interactúan con el sistema de moldeado. Asimismo, permitirán
el moldeado de cualquier estructura en un único paso con independencia del tipo de suelo, condiciones, modificaciones o ampliaciones del perfil transversal, sin detener la producción. Dichos avances constituyen una mejora significativa respecto de los métodos de construcción de dos fases asociados a los sistemas mecanizados
de excavación de túneles utilizados en la actualidad. Si se combinan tales avances con la tecnología aplicada a
la excavación anteriormente mencionada, se dará un paso real adelante hacia la generalización de la excavación
mecanizada de túneles, con la ventaja de que también será posible construir otro tipo de instalaciones UC en
caso de aplicarse métodos diferentes menos mecanizados.
4. Tecnologías de próxima generación aplicables a la exploración de datos sobre el túnel
y a la simulación on-site
En la construcción subterránea se debe tomar gran cantidad de decisiones relevantes sobre la base de la información recopilada durante la realización de las obras. En ocasiones, dicha información no se encuentra inmediatamente disponible o resulta difícil de obtener. La siguiente generación de tecnologías de exploración de datos
referentes al túnel aquí propuestas hará posible que toda la información relevante se encuentre disponible con
solo presionar un botón y se muestre en equipos de alta tecnología, como Smartphones, ordenadores portátiles
o cascos de visualización de datos. Como ayuda adicional en el proceso de toma de decisiones, proponemos
integrar en el sistema una simulación numérica in situ.
5. Nuevas tecnologías para la inspección, reparación y actualización
Con una gran cantidad de instalaciones subterráneas que no alcanzan su vida útil, la necesidad de realizar
inspecciones, reparaciones y actualizaciones está cobrando cada vez más importancia. No obstante, dichas
actividades de inspección, reparación y actualización resultan molestas para los usuarios, provocan interrupciones del tráfico, etc. Estas tecnologías proponen desarrollar un nuevo concepto de mantenimiento preventivo
robotizado en el que se implementará un programa de mantenimiento planificado (o finalmente a demanda,
según las necesidades). Como aspectos clave, permitirán evitar que se interrumpa el tráfico e invertirán el
proceso habitual de deterioro de los soportes y los revestimientos cuando el daño se sufra en forma de micro
grietas, mediante la utilización de un dispositivo robotizado multi-función que las detecta y las repara. El RTD
propuesto incluirá la utilización de dispositivos robotizados con fines de inspección, además de robots y nanomateriales de ingeniería robusta para la realización de trabajos de actualización, entendiéndose que dichos
materiales se encontrarán asimismo especialmente adaptados para su utilización por robots autónomos o
tecnologías robotizadas.
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