Las tuneladoras para roca dura (TBM) y las máquinas de escudo son maquinaria pesada que se utiliza para la excavación de túneles subterráneos, pero difieren significativamente en diseño, entornos aplicables y principios operativos. Comprender estas diferencias es crucial para seleccionar el equipo de tunelaje adecuado.

　　1. Tuneladora para roca dura (TBM)

　　Las tuneladoras para roca dura, en particular las TBM de cara completa, están diseñadas específicamente para excavar túneles a través de roca dura. Las características principales incluyen:

　　- Diseño del cabezal de corte: el cabezal de corte de una TBM para roca dura está equipado con herramientas de corte con punta de carburo de tungsteno o diamante para romper la roca. El cabezal de corte suele tener forma de disco con un gran diámetro para facilitar el corte de roca.

　　- Entorno aplicable: las TBM son ideales para condiciones geológicas estables con una gran resistencia de la roca. En tales condiciones, pueden perforar de manera eficiente y continua a través de la roca, produciendo escombros que son fáciles de manejar.

　　- Velocidad de excavación: En condiciones geológicas adecuadas, las tuneladoras ofrecen una alta velocidad y eficiencia de excavación. 

　　2. Máquina de escudo

　　Las máquinas de escudo, en particular las máquinas de equilibrio de presión de tierra (EPB) o de escudo de lodo, se utilizan principalmente para hacer túneles a través de suelo, lodo y capas de roca más blanda. Las características clave incluyen:

　　- Cabezal de corte y sistema de corte: El cabezal de corte de una máquina de escudo es diferente al de una tuneladora. Por lo general, está equipado con raspadores, cortadores de disco y dispositivos de mezcla para adaptarse a condiciones geológicas más blandas. Detrás del cabezal de corte, el cuerpo del escudo proporciona soporte al frente de excavación para evitar el colapso del suelo. 

　　- Entorno aplicable: Las máquinas de escudo se utilizan en suelo, lodo, roca más blanda o condiciones geológicas inestables. Sostienen eficazmente el frente de excavación para evitar el colapso del túnel en estos entornos.

　　- Método de excavación: a medida que la máquina de escudo excava, el suelo cortado o los escombros de roca se descargan a través de un transportador de tornillo mientras la máquina avanza, formando el túnel. 

　　3. Diferencias clave

　　- Principio de funcionamiento: las TBM generalmente utilizan cortadores de disco o herramientas de corte para romper la roca empujando las herramientas contra la superficie de la roca con cilindros hidráulicos. Las máquinas de escudo, por otro lado, excavan utilizando un cabezal de corte giratorio y una carcasa de escudo, cortando tierra o roca y descargándola a través de un sistema de eliminación de escombros. 

　　- Diseño y estructura: las herramientas de corte de las TBM son más robustas, adecuadas para romper rocas, mientras que las máquinas de escudo tienen un cuerpo de escudo de soporte adecuado para condiciones geológicas inestables. 

　　- Geología aplicable: las TBM son adecuadas para roca dura, mientras que las máquinas de escudo están diseñadas para suelo y capas de roca más blandas.

　　- Proyectos aplicables: Las TBM se utilizan en proyectos de roca dura, como minería, ferrocarriles y excavación de túneles de carreteras, mientras que las máquinas de escudo se utilizan para proyectos en suelo blando o estratos mixtos, como túneles de metro urbano y de servicios públicos subterráneos. 

　　- Método de construcción: Las TBM suelen utilizar el método de perforación y voladura o excavación mecánica, que requiere perforación, voladura o trabajo mecánico dentro del túnel. Las máquinas de escudo suelen utilizar el método de escudo, que implica ensamblar y probar la máquina de escudo sobre el suelo, y luego avanzarla dentro del túnel para el trabajo de excavación y revestimiento. 

　　- Eficiencia de excavación: En condiciones geológicas favorables, las TBM suelen tener velocidades de excavación más rápidas que las máquinas de escudo. 

　　- Costos de construcción: Las TBM se utilizan generalmente para la excavación de túneles de gran diámetro y larga distancia, ofreciendo una mayor eficiencia pero a costos más altos. Las máquinas de escudo son más adecuadas para la excavación de túneles de diámetro pequeño y distancia corta, con menor eficiencia pero también menores costos.

　　La elección entre una TBM y una máquina de escudo depende de las condiciones geológicas específicas del túnel, los requisitos de diseño del túnel, el costo del proyecto y las limitaciones de tiempo.