¿Qué es el método de compactación de suelos?

La tecnología sin zanjas (Trenchless Technologies, en inglés) es el conjunto de procedimientos de construcción, reparación o reemplazo de todo tipo de tuberías de pequeño diámetro sin recurrir a excavaciones de zanjas, de manera que solo es necesario realizar una excavación de entrada y otra de salida.

Esta tecnología poco a poco ha desplazado a los antiguos métodos de excavación y perforación, pues ha ido permitiendo la implementación de redes subterráneas en lugares en que la concentración de edificaciones hace imposible la utilización de los antiguos métodos de excavación, generando un impacto mínimo sin afectar el funcionamiento normal de las ciudades.

En la actualidad existen diferentes métodos de excavación sin zanjas. Uno de ellos es el método de compactación de suelo, al cual nos referiremos en el siguiente artículo.

Métodos de compactación de suelo

Como decíamos anteriormente, los métodos de compactación del suelo son un tipo de método de excavación sin zanja para la instalación de conductos mediante la perforación del suelo por desplazamiento, es decir mediante el uso de dispositivos de empuje y compactación. Los métodos de compactación consideran las siguientes tres acciones: perforación empujada con barra de presión no rotativa, perforación no rotativa empujada y perforación percusiva por impacto. 

El mecanismo básico de una herramienta de compactación implica la aplicación de una fuerza de empuje, cuya energía de impacto puede ser estática o dinámica, de modo que el suelo es desplazado en lugar de retirado tras ser excavado a lo largo de la línea de excavación.

En general, los métodos de compactación de suelo se dividen en dos: perforación empujada (Thrust Boring) y de martillo impactador (Impact Moling). El primero consiste en la generación de una fuerza de empuje y compactación que actúa sobre el suelo mediante una cabeza conectada a una serie de varillas de empuje, a partir de una fuente de alimentación. El segundo se lleva a cabo mediante un dispositivo de martilleo autopropulsado situado en el fondo del pozo. En la actualidad se están desarrollando tecnologías y estrategias para integrar ambos métodos en un solo en pos de mejorar el rendimiento.

Perforación empujada (Thrust Boring)

La perforación empujada, o método de empuje mediante varillas (Rod Pushing), es uno de los métodos más simples de construcción sin zanjas. Básicamente, consiste en una perforación horizontal en que se empuja una cabeza de compactación con forma cónica y puntiaguda a través del suelo, mediante una sarta de barras sólidas. El extremo posterior de la sarta de empuje está conectado a una fuente de energía hidráulica o de otro tipo, situada en el pozo de accionamiento, la que empuja la sarta hacia adelante. La sarta de empuje se forma mediante la conexión de una serie de varillas cortas. Cuando el cabezal de compactación alcanza el pozo de recepción, se reemplaza con un eslabón giratorio para tirar las líneas de servicio a través de la perforación realizada. Durante el proceso de retirada se puede usar un útil de ensanchamiento para ampliar la excavación. 

Perforación percusiva por impacto (Impact moling)

La utilización de este método implica la generación de una pequeña cavidad en el suelo mediante un martillo autopropulsado desde el fondo del pozo de ataque. Esta herramienta usualmente corresponde a una carcasa cilíndrica hueca de acero de unos 60 cm de largo y 6 cm de diámetro, con una cabeza de desplazamiento de forma cónica en la parte delantera y un pistón de percusión en el interior. El pistón está conectado, a través de una manguera flexible, a una fuente de alimentación neumática o hidráulica exterior, que es la que provoca el movimiento alternativo del pistón a lo largo del eje del cilindro a una velocidad de entre 400 y 600 golpes por minuto. La energía transferida desde los pistones produce el impacto en la cabeza de desplazamiento y esta, a su vez, impacta el suelo y genera el movimiento de avance dinámico de la herramienta de perforación. En consecuencia, el suelo se compacta y se desplaza en el espacio circundante. 

Además de la función de autopropulsado, muchas herramientas de perforación están equipadas con una capacidad de inversión, lo que permite la retirada de la herramienta desde el interior del suelo en caso de encontrarse obstáculos inesperados o de que la perforación se desvíe excesivamente de la trayectoria deseada. 

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