En la construcción de infraestructura subterránea, los métodos sin zanja han permitido reducir significativamente la afectación sobre vías, redes existentes y áreas urbanas. Entre las tecnologías más utilizadas para cruces de corta y mediana longitud se encuentran el Pipe Ramming (hinca por percusión) y el Horizontal Auger Boring (barrenado horizontal con tornillo helicoidal). Aunque ambos métodos comparten el objetivo de instalar tuberías sin excavación abierta continua, sus principios de funcionamiento, comportamiento geotécnico y criterios de aplicación son sustancialmente diferentes.
La selección entre uno u otro no debería basarse únicamente en el costo inicial, sino en variables como diámetro, longitud del cruce, tipo de suelo, nivel freático, precisión requerida y riesgos constructivos.
El Pipe Ramming consiste en impulsar una tubería de acero mediante golpes repetitivos generados por un martillo neumático o hidráulico acoplado al extremo posterior de la carcasa.
A diferencia de otros métodos de perforación, el terreno no se excava previamente; el material desplazado ingresa al interior de la tubería durante el avance. Periódicamente se detiene la operación para extraer el suelo acumulado mediante aire comprimido, agua a presión o un tornillo auxiliar.
El proceso típico incluye:
Construcción del pozo de lanzamiento.
Instalación de la primera sección de tubería.
Acople del martillo de percusión.
Avance por impactos sucesivos.
Extracción del material acumulado.
Soldadura de nuevas secciones.
Finalización del cruce y retiro del martillo.
Debido a que la trayectoria prácticamente no puede corregirse una vez iniciada, el método se utiliza principalmente en tramos rectos y relativamente cortos.
El Horizontal Auger Boring utiliza una máquina montada sobre rieles dentro de un pozo de lanzamiento. Un sistema hidráulico empuja la tubería mientras un tornillo helicoidal giratorio excava y transporta continuamente el material hacia el pozo de entrada.
El avance se realiza de manera simultánea:
La tubería se empuja hacia adelante.
El cabezal de corte fragmenta el terreno.
El tornillo helicoidal evacua el material excavado.
Se agregan nuevas secciones de tubería conforme progresa la perforación.
El sistema requiere un contrafuerte estructural en el pozo de lanzamiento para resistir las fuerzas de empuje hidráulico, que en equipos grandes pueden superar los 1000 kN.
La diferencia principal radica en cómo se maneja el terreno excavado.
En el Pipe Ramming, el suelo es desplazado y acumulado dentro de la tubería durante el avance. En el Auger Boring, el material se retira continuamente mediante el tornillo helicoidal.
Esta diferencia tiene implicaciones directas en:
La precisión de alineación.
La longitud máxima recomendable.
El comportamiento frente al agua.
La productividad.
El control de asentamientos.
Pipe Ramming
Auger Boring
Arenas.
Gravas.
Cantos rodados.
Rocas fracturables.
Terrenos heterogéneos.
El impacto repetitivo permite fracturar bloques de tamaño cercano al diámetro de la tubería, razón por la cual suele considerarse una tecnología muy robusta para terrenos difíciles.
Además, puede trabajar con niveles freáticos elevados sin necesidad de lodos de perforación.
Sus limitaciones aparecen en:
Arcillas muy duras.
Roca masiva competente.
Cruces que exigen alta precisión.
Arcillas.
Limos.
Arenas cohesivas.
Suelos relativamente homogéneos.
La evacuación continua del material y el guiado sobre rieles permiten mantener una trayectoria más controlada.
Sin embargo, puede perder eficiencia cuando aparecen:
Cantos rodados grandes.
Roca dura.
Terrenos muy heterogéneos.
Altos caudales de agua subterránea.
Aquí el Auger Boring tiene una ventaja clara.
La máquina se instala sobre rieles alineados con la pendiente y el eje del proyecto, lo que permite obtener desviaciones significativamente menores que en Pipe Ramming.
Cuando se incorporan sistemas guiados por piloto y teodolito, la precisión mejora aún más.
Por esta razón, el método es ampliamente utilizado en colectores sanitarios por gravedad, donde la pendiente es crítica.
El Pipe Ramming, en cambio, tiene una capacidad limitada de corrección una vez iniciado el avance, por lo que suele aceptarse una tolerancia mayor.
Pipe Ramming
Auger Boring
Diámetros muy grandes.
Aplicaciones superiores a 1,8 m.
Cruces cortos o medianos.
Posibilidad de instalaciones inclinadas.
Diámetros pequeños y medianos.
Usualmente hasta 1,8 m.
Longitudes típicas de 120 a 180 m.
Mayor control geométrico.
Pipe Ramming
Auger Boring
Martillo neumático o hidráulico.
Compresores de alta capacidad.
Tubería de acero estructural.
Sistemas de extracción de material.
Máquina de barrenado sobre rieles.
Cilindros hidráulicos de empuje.
Tornillos helicoidales intercambiables.
Cabezales de corte según el tipo de suelo.
Sistemas de guiado.
Pipe Ramming
Auger Boring
Desviación de la trayectoria.
Asentamientos en suelos saturados.
Dificultad para corregir alineación.
Mayor incertidumbre geométrica.
Bloqueo del tornillo helicoidal.
Reducción de rendimiento en presencia de roca.
Mayor complejidad de los pozos.
Necesidad de contrafuertes robustos.
Desde un punto de vista estrictamente técnico, la decisión suele reducirse a seis variables:
Variable | Método generalmente más favorable |
|---|---|
Diámetros muy grandes (>1,8 m) | Pipe Ramming |
Presencia de cantos o roca fragmentable | Pipe Ramming |
Alta precisión de pendiente | Auger Boring |
Suelos cohesivos homogéneos | Auger Boring |
Cruces cortos y someros | Pipe Ramming |
Colectores a gravedad | Auger Boring |
Ni el Pipe Ramming ni el Horizontal Auger Boring son soluciones universales.
El primero destaca por su capacidad para atravesar terrenos difíciles, manejar diámetros grandes y ejecutar cruces con mínima intervención superficial. El segundo sobresale por su precisión geométrica, control de pendiente y eficiencia en suelos cohesivos relativamente uniformes.
En proyectos de infraestructura, la selección adecuada depende de un análisis integrado de geotecnia, diámetro, longitud, tolerancias, nivel freático, logística y riesgo constructivo. La tecnología correcta no es necesariamente la más económica ni la más conocida, sino aquella que ofrece el mejor equilibrio entre viabilidad técnica, seguridad y desempeño a largo plazo.
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