Complejo de perforación de túneles (también máquina perforadora de túneles , complejo mecanizado de perforación de túneles , TPMK ) es el nombre común de varias unidades diseñadas para excavar túneles, con una sección transversal circular. Hay máquinas para diferentes tipos de superficies, desde piedra dura hasta arena.
El complejo tunelero realiza la destrucción mecanizada del frente , envío de la roca destruida, montaje del revestimiento . Los complejos de túneles incluyen escudos de túneles mecanizados , máquinas de túneles, complejos de túneles. Hay complejos de túneles para la construcción de túneles con paredes monolíticas de hormigón prefabricado, máquinas (escudos) para la construcción de túneles a partir de tuberías, microescudos, así como complejos de escudos para trabajos abiertos. El uso de tales máquinas tiene la ventaja sobre el método de perforación y voladura en que no afecta demasiado el suelo circundante y le permite lograr rápidamente paredes uniformes del futuro túnel. La desventaja, a su vez, es su alto costo y las dificultades de transporte al lugar de trabajo [1] .
El primer escudo de perforación de túneles en funcionamiento se utilizó en 1825: fue desarrollado por Mark Brunel para la construcción de un túnel debajo del Támesis , pero originalmente estaba destinado a colocar un túnel debajo del Neva en San Petersburgo ; el proyecto fue propuesto en 1814, pero fue rechazado por Alejandro I [2] . En los EE. UU., la primera máquina de este tipo se construyó en 1853, aunque el primer uso exitoso de una máquina de este tipo se remonta a 1952 [3] . Se suponía que la tuneladora de mayor diámetro (19,25 metros) era un escudo de tunelería encargado para la construcción de un túnel bajo el Neva en San Petersburgo [4] , pero en 2012 se abandonó el proyecto.
En suelos inestables flotantes con una presión de agua subterránea significativa, se utilizan complejos de túneles con inyección de mortero ("Gidroprigruz", "Slurry Shield"). En tales complejos, una solución de bentonita se inyecta en la parte del fondo del pozo bajo una presión de hasta decenas de atmósferas , lo que hace posible mantener el fondo del pozo inmóvil incluso en los suelos de arenas movedizas más pesados. La roca triturada se retira junto con la bentonita a través de la tubería, luego en un dispositivo de separación especial se separa de la bentonita, que se devuelve al proceso [5] .
Escudo de tunelización fabricado por Caterpillar en la sección de tunelización del Tercer circuito de intercambio de la estación de metro CSKA en Moscú .
Instalación del rotor del complejo de túneles Herrenknecht en el sitio de construcción de la línea de metro Nekrasovskaya en Moscú .
TPMK en una de las penetraciones del túnel de base de San Gotardo en Suiza , uno de los túneles ferroviarios más largos del mundo .