diseño de una microtuneladora para excavaciones con tecnologia sin zanja

0. INTRODUCCIÓN

El proyecto a realizar esta incorporado en la tecnología sin zanja que consiste en
instalar, reparar o renovar conductos subterráneos, utilizando técnicas que
minimizan o eliminan la necesidad de excavación.

Es un diseño en el que se ponen en práctica los conocimientos adquiridos a lo
largo de la carrera tanto en la parte mecánica como la parte eléctrica y electrónica
yaque se hace necesario el diseño de mecanismos y elementos de máquinas así
como la selección de accionamientos eléctricos para condiciones de trabajo
especiales, cumpliendo así con un objetivo del trabajo de grado como requisito
para obtener el título de Ingeniero Electromecánico.

Este proyecto busca diseñar una máquina que permita realizar trabajos de
excavación a pequeña escala y grandesdistancias para minimizar los costos y el
impacto ambiental negativo que se presentan cuando se instalan redes
subterráneas de distribución de servicios públicos.

El proyecto consta de una recolección de información de los métodos y
maquinarias utilizados, un análisis para determinar los parámetros de diseño a
tener en cuenta y analizar cual es la mejor alternativa de solución y un diseñopreliminar de la máquina en el que se practica una retroalimentación de los pasos
anteriores cada vez que se requiere.

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1. ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN

El proyecto a realizar está incorporado en la tecnología sin zanja que consiste en
instalar, reparar o renovar conductos subterráneos, usando técnicas que
minimizan o eliminan la necesidad de realizar excavaciones a lo largo de dichosconductos, a continuación se muestran algunos de los métodos más utilizados
actualmente para realizar este tipo de trabajo (ver anexo 1) .
1.1 CAMPOS BÁSICOS DE LA TECNOLOGÍA SIN ZANJA 1

1.1.1 Sustitución in situ. Los sistemas pipebursting, constan de un conjunto
rompedor neumático o hidráulico, que simultáneamente, revienta el conducto
existente e instala la nueva tubería, trabajando encombinación con un equipo de
tiro que arrastra el conjunto por el interior del conjunto a sustituir. Esta técnica se
desarrolla a principios de los años ochenta en Estados Unidos (ver figura 1).
Figura 1. Esquema del sistema pipebursting.

Fuente: http://www.aples.net/Presentaciones/XI_MUESTRA_INDUSTRIA_BURG
OS_archivos/ frame.htm#slide0024.htm
1http://www.aples.net/Presentaciones/XI_MUESTRA_INDUSTRIA_BURG OS_archivos/
frame.htm#slide0024.htm.

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1.1.2 Instalación de nuevas tuberías por medio de topos. Este sistema fue
desarrollado en Polonia y Rusia en los sesenta, presentando al principio muchos
problemas de desviación y pérdidas de equipos. Se basa en la creación de una
perforación con base en compactar el terreno circundante con un martillo de percusión
de camisacilíndrica, en la mayoría de los casos en forma de torpedo, la conducción a
colocar va inmediatamente después del torpedo. Sólo se pueden utilizar en terrenos
compactables y en longitudes y diámetros reducidos (ver figura 2).
Figura 2. Esquema del sistema “Impac Moling”.

Fuente: http://www.aples.net/Presentaciones/XI_MUESTRA_INDUSTRIA_BURGO
S_ archivos/ frame.htm#slide0024.htm.
1.1.3Instalación de nuevas tuberías por medio de hincadores neumáticos
(“Pipe Ramming”). El “Pipe Ramming” es un sistema de perforación no dirigible,
que se basa en la introducción en el terreno de una vaina de acero, con cabeza
abierta, por medio de golpeo. En condiciones de suelo adecuadas se pueden
utilizar cabezas cerradas (ver figura 3).
Figura 3. Esquema del sistema de instalación de tuberías pormedio de hincadores
neumáticos.

Fuente: http://www.aples.net/Presentaciones/XI_MUESTRA_INDUSTRIA_
BURGOS _ archivos/ frame.htm#slide0024.htm

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Su realización requiere la ejecución de una zanja en el punto de ataque, con la
alineación y cota adecuada para el servicio a instalar. La longitud del foso
requerido es variable, siendo ideal 16 m de longitud (12 m de vaina de tubo de...