Innovaciones y desafíos en la perforación direccional horizontal

La perforación direccional horizontal (HDD, por sus siglas en inglés) ha transformado el panorama de la construcción subterránea, ofreciendo soluciones eficientes y menos invasivas para una variedad de proyectos. Desde las congestionadas calles urbanas hasta los terrenos rocosos de las zonas rurales, la flexibilidad y la eficacia del HDD están marcando una diferencia significativa en la forma en que se abordan los proyectos de infraestructura subterránea.

Fuente: CLA

Para explorar más a fondo las principales ventajas del HDD sobre otras técnicas constructivas, los modelos de equipos preferidos en la región, las innovaciones que están revolucionando el campo y los desafíos que enfrentan los contratistas al utilizar esta técnica, Construcción Latinoamericana entrevistó a Lucas Zimmer, gerente regional de Vermeer Latinoamérica.

1) ¿Cuáles son las principales ventajas del uso de HDD frente a otras técnicas constructivas?

Los proyectos de construcción subterránea requieren una cuidadosa consideración de varios factores al elegir entre métodos de instalación sin zanjas (perforación direccional horizontal) y a cielo abierto. Estos factores incluyen consideraciones económicas como equipo, mano de obra, costos de restauración, condiciones del terreno, diámetro del producto, requisitos de calidad y obstáculos subterráneos y aéreos.

El HDD suele ser el método preferido para instalar servicios públicos de pequeño diámetro en áreas urbanas y suburbanas. Este método minimiza la restauración y ayuda a evitar interrupciones en el tráfico. Por lo general, es más rentable ya que pasa por debajo de carreteras y aceras, evitando obstáculos sobre el suelo como vallas, accesos y aceras.

En las zonas rurales, la excavación de zanjas o el arado son generalmente más rápidos y rentables para productos de menor diámetro. Sin embargo, para instalaciones más profundas o en condiciones de suelo rocoso, HDD puede seguir siendo la opción óptima, ya que implica menos eliminación de material durante la instalación. Incluso cuando los métodos a cielo abierto son más adecuados para proyectos rurales, los contratistas deberían considerar la tecnología sin zanjas para cruzar carreteras, ríos y otros obstáculos.

Los proyectos de oleoductos, incluidos los de gas, petróleo o agua, a menudo utilizan una combinación de métodos de excavación y sin zanjas. En distancias más largas, la excavación a cielo abierto suele ser más rentable, pero el HDD debería utilizarse para cruzar carreteras, vías férreas y ríos. HDD también es ventajoso para perforar largas distancias que requieren maniobrabilidad y a través de materiales desafiantes como adoquines o rocas.

2) ¿Cuál es el principal modelo que comercializa su empresa en la región y por qué?

Los proyectos de banda ancha son un foco clave en la industria de la perforación direccional. Como la mayoría de las instalaciones de conductos de fibra se realizan en áreas urbanas, los contratistas suelen necesitar equipos de perforación que ocupen poco espacio. Vermeer D20x22 S3 HDD y D23x30 S3 HDD son opciones comunes para estas aplicaciones y, pronto, Vermeer presentará nuevas soluciones “aptas para el mercado” para HDD en regiones en desarrollo.

Para proyectos más grandes que involucran la instalación de agua, alcantarillado, gas natural y paquetes eléctricos, generalmente se utilizan los Vermeer D60S HDD y D130S HDD. El D60S ofrece 266,9 kN (60.000 lb) de empuje y retroceso y 12.202,4 Nm (9.000 ft-lb) de par de rotación. El D130S proporciona 578.200 kN (130.000 lb) de empuje y retroceso y 20.337 Nm (15.000 ft-lb) de par de rotación, lo que le permite penetrar en diversos terrenos difíciles. Estas máquinas están diseñadas específicamente para su uso en países en desarrollo.

3) ¿Existen innovaciones o avances recientes en HDD que estén revolucionando el campo?

Recientemente se han producido avances significativos en HDD. Para contrarrestar los desafíos de trabajar en áreas congestionadas con numerosos servicios públicos, los equipos ahora utilizan localizadores de servicios públicos avanzados, como el localizador Vermeer Verifier G3+. Estos localizadores ayudan a rastrear la trayectoria de las líneas enterradas existentes y a determinar su profundidad. El uso de excavadoras de vacío es otra innovación, ya que brindan una alternativa de excavación suave a los métodos tradicionales, exponiendo efectivamente los servicios públicos cercanos antes de perforar.

Además, la última tecnología para perforar roca, los HDD de doble varilla como el Vermeer D23x30DR S3, ha hecho avanzar significativamente este campo. La varilla interior proporciona torsión al cabezal de perforación, mientras que la varilla exterior ofrece capacidad de dirección y torsión de rotación para escariar. Esta combinación permite una potente acción de corte en el fondo del pozo y la flexibilidad para seleccionar las herramientas adecuadas que mejor se adapten a las condiciones del terreno.

4) ¿Cuáles son los principales desafíos o limitaciones que enfrenta un contratista al utilizar esta técnica?

Los principales desafíos que enfrenta un contratista cuando utiliza el HDD giran principalmente en torno a la naturaleza altamente variable de las tareas que realiza. Gestionar varios clientes en diversas ubicaciones y lidiar con diferentes condiciones del terreno a veces puede parecer como intentar dar en el blanco en movimiento. El modelo de HDD que era perfectamente adecuado para el proyecto de ayer puede no ser el mejor para el siguiente, lo que hace que la elección del modelo de HDD correcto sea un desafío importante.

Las condiciones del lugar de trabajo, tanto sobre como bajo tierra, son consideraciones importantes. En entornos urbanos, por ejemplo, las máquinas que ocupan menos espacio pueden ser más productivas que una perforadora más grande que puede perforar más lejos. Sin embargo, las perforaciones más largas pueden reducir la cantidad de perforaciones necesarias, lo que a su vez significa menos reposiciones en un proyecto, lo que potencialmente ahorra tiempo y recursos. En las zonas residenciales, las percepciones del público también pueden influir, ya que los contratistas a menudo optan por utilizar taladros más pequeños para aliviar las preocupaciones sobre posibles daños a la propiedad. Las condiciones subterráneas, como la composición del suelo, también pueden afectar en gran medida la elección de la perforadora direccional.

La cuestión de la transportabilidad es otro desafío. Los taladros más grandes pesan más que los más pequeños, lo que significa que se necesita un camión y un remolque más grandes para transportarlos hacia y desde el lugar de trabajo. Esto puede potencialmente afectar los requisitos de contratación, ya que es posible que se requieran licencias diferentes para operar vehículos más grandes. Además, se debe tener en cuenta el paquete general, incluido el camión, el remolque, la perforadora, el sistema de mezcla y las herramientas, al evaluar la rentabilidad de un modelo de perforadora en particular.

El último factor a considerar es la preferencia de flota. Los contratistas deben decidir si buscan ampliar la gama de trabajos que puede realizar su empresa o si quieren estandarizar sus equipos. Esto implica consideraciones sobre el almacenamiento de piezas, herramientas y piezas de desgaste. La elección que se haga aquí dependerá a menudo del tamaño de la empresa del contratista y de sus necesidades operativas específicas. Las empresas más grandes pueden preferir ceñirse a un par de modelos de perforación para simplificar la gestión de su gran flota de equipos, mientras que los contratistas más pequeños o aquellos especializados en un área determinada podrían optar por una mayor gama de modelos para adaptarse a las necesidades de los clientes de manera más flexible.

5) ¿Podría compartir algunos ejemplos de proyectos en la región donde se haya utilizado su equipo?

A continuación se muestran algunos ejemplos de dónde se han utilizado nuestros equipos en la región:

Un contratista en Bogotá, Colombia, utilizó nuestra perforadora D24x40 S3 para la instalación de fibra con diámetros de 63,5 mm en distancias de 100 a 300 m.

Otro cliente de Bogotá disponía de un D23x30 S3 para instalaciones de fibra de 63,5 mm y 88,9 mm de diámetro, con distancias de cruce entre 100 my 300 m. Este equipo también fue utilizado para instalaciones de gas natural con diámetros que van desde 50,8mm hasta 152,4mm, con cruces de hasta 200 m.

Una empresa en Brasil utilizó nuestras perforadoras HDD D23x30 S3, D24X40 S3 y C300 para instalar tuberías de PEAD y tubos de acero de 63 mm a 250 mm, con diámetros de 100,1 mm a 203,2 para gas natural.

En Brasil, un cliente empleó una variedad de nuestros equipos para múltiples proyectos. Esto incluyó el uso de los modelos HDD D20x22 S3, D24x40 S3, D36x50 Series II, D50x100A y D130S. Los proyectos implementados involucraron instalaciones de tuberías de 100 mm para telecomunicaciones y tuberías PEAD de 150 mm a 800 mm para suministro de agua.