#insights

La cada vez más creciente demanda de infraestructuras que conecten territorios, mejoren la movilidad y fomenten el desarrollo sostenible, implica la búsqueda de nuevas soluciones para que la construcción de túneles sea cada vez más rápida, segura y efectiva.

Los túneles son obras de ingeniería complejas y desafiantes, que requieren de una planificación, ejecución y mantenimiento cuidadosos. Cada túnel es único y presenta sus propias características, riesgos y oportunidades. Por eso, es fundamental contar con herramientas que permitan optimizar el proceso de construcción y operación de los túneles, reduciendo los riesgos, costes, plazos y los impactos ambientales.

Actualmente, se encuentran por ejemplo en fase de diseño algunos megaproyectos impresionantes como el Ferrocarril del Golfo o el túnel del estrecho de Gibraltar, que exigirán en los próximos años nuevos avances tecnológicos que permitan la construcción de largos túneles ferroviarios submarinos. Para que podamos afrontar estos desafíos con éxito, es necesario contar con herramientas que permitan optimizar procesos, reducir riesgos, mejorar la calidad y aumentar la eficiencia durante la construcción de estas infraestructuras.

El mantenimiento de los túneles camina además hacia la automatización en la detección de patologías que nos permitan predecir su evolución, para que el ciclo de vida de los túneles sea lo más segura y larga posible. Estas automatizaciones acompañadas de la digitalización de las líneas, supondrá un salto cualitativo importantísimo en la explotación de túneles.

En este sentido, la ciencia de datos y la digitalización son aliados fundamentales que ofrecen múltiples ventajas y oportunidades. Ambas disciplinas se complementan y se potencian mutuamente, generando valor añadido para los proyectos de construcción y mantenimiento de túneles. Gracias a la recopilación, el análisis y la visualización de datos en tiempo real, se puede obtener una información valiosa y precisa sobre el estado y el comportamiento de los túneles, tanto durante su excavación como durante su vida útil.

La aplicación de la ciencia de datos y la digitalización en la excavación de túneles está transformando radicalmente la forma en que abordamos estos desafiantes proyectos. En el caso del uso de las tuneladoras para la excavación de túneles, la explotación de los datos de los centenares de sensores que equipan estas máquinas es fundamental. Estos sensores, capturan datos de operación cruciales, permitiendo parametrizar y controlar la excavación en tiempo real.

El procesamiento y análisis de los datos extraídos de estos sensores permiten obtener un conocimiento profundo del estado del túnel, consiguiendo aplicar acciones correctivas e incluso predictivas, algo impensable hace apenas unos años. Este acceso inmediato, no sólo a los datos, sino al conocimiento que se encuentra en ellos, facilita enormemente la toma de decisiones y la resolución de problemas. La visualización y gestión de los datos mediante una plataforma web accesible desde cualquier dispositivo, permite además integrar y compartir la información con los diferentes agentes involucrados en el proyecto, como el contratista, el cliente, el diseñador o el supervisor. Todo este ecosistema digital, transporta a la construcción de túneles a otro nivel. Si no nos detenemos aquí, sino que acompañamos este conocimiento integrando los datos en modelos BIM o representaciones espaciales del túnel, conseguimos integrar todos los datos en un mismo entorno, obteniendo resultados fascinantes, no sólo en cuanto a eficiencia, calidad y seguridad de la construcción, sino también en cuanto a la posibilidad de la explotación futura de estos datos para la construcción de nuevos túneles. El conocimiento por tanto se convierte en un bien compartido, que nos impulsa a seguir mejorando en cada nuevo túnel que construyamos.

Este salto tecnológico permite mejorar el mantenimiento y la operación de los túneles recopilando y analizando datos de los elementos estructurales, los equipos, los sistemas de ventilación, iluminación, seguridad, etc. en tiempo real. Esto ayuda a crear y gestionar la información y facilitar la coordinación, la comunicación y la colaboración entre los diversos agentes implicados, consiguiendo la aplicación de un mantenimiento predictivo eficaz y aumentando sin duda la seguridad y la vida útil de la infraestructura.

Los beneficios que nos ofrece un ecosistema digital en la construcción y mantenimiento de túneles parecen muy claros, ya que nos permite alcanzar el conocimiento de manera prácticamente instantánea, para que nuestras decisiones sean lo más efectivas posibles. Gracias a este ecosistema digital, se puede obtener información valiosísima sobre el estado y el comportamiento de los túneles, reduciendo al mínimo el riesgo de estas infraestructuras. ¿Os imagináis lo que supondrá en un futuro próximo para las nuevas construcciones el acceso a todos los datos de excavación de miles y miles de túneles de todo el mundo, traducidos en puro conocimiento? Es increíble lo que está por venir. Pero volviendo a la realidad del día hoy, los beneficios están claros:

• La optimización de recursos y la automatización de procesos son pilares fundamentales principalmente en la construcción de túneles. La capacidad de acceder a datos en tiempo real permite tomar decisiones más acertadas y eficientes, consiguiendo una reducción significativa en plazos y costes.
• La posibilidad de una supervisión en tiempo real, favorecida con aplicaciones digitales que nos permiten tomar datos en campo y cruzarlos con el resto de los datos de la propia obra de manera automatizada, nos permite tomar decisiones objetivas y eficaces, superando con creces cualquier otra metodología de interpretación de datos.
• Nos permite además mejorar enormemente la operación de las tuneladoras, adaptando los parámetros de operación a la propia tuneladora y al terreno excavado. A través de algoritmos de cálculo diseñados a partir de la experiencia, se consigue detectar los valores más adecuados para la optimización de la excavación y la reducción de riesgos.
• Por otra parte, el uso de dispositivos inteligentes, nos permiten capturar en tiempo real el estado y las patologías de los túneles durante la fase de explotación, siendo un salto cualitativo impresionante respecto a la toma de datos tradicionales, permitiendo la aplicación de una analítica predictiva clara, para la mejora de los túneles.

Sin embargo, el uso de estas nuevas tecnologías también implica un riesgo que es necesario gestionar adecuadamente. La vulnerabilidad de nuestro trabajo, al depender de sistemas informáticos que pueden sufrir fallos, ataques o sabotajes, debe recortarse de algún modo. En mi opinión, no debemos nunca dejar en manos de estas nuevas tecnologías nuestro propio conocimiento. Debemos ser capaces de avanzar con ellas y que sean siempre herramientas, el hilo conductor que no permita potenciar y desarrollar nuestro propio conocimiento sin dejar nunca en manos de estas herramientas, la evolución de nuestra sabiduría. Por otro lado, la responsabilidad al delegar decisiones importantes en algoritmos o inteligencias artificiales, pueden provocar también errores o conflictos legales y/o morales que deben ser tenidos en cuenta. Es por esto importantísimo que entendamos la necesidad de supervisar siempre de manera constante y redundante las respuestas de estas tecnologías, si no queremos que se conviertan en un fracaso. Por eso, es imprescindible contar con una regulación, una supervisión y una auditoría adecuadas que garanticen el uso responsable y seguro de la digitalización y la ciencia de datos en los túneles.

Por otro lado, los riesgos en los túneles con IoT a través de sensores o dispositivos inteligentes, se pueden prevenir mediante la aplicación de medidas de seguridad, control y gestión de los datos, utilizar protocolos de comunicación seguros y encriptados, implementar mecanismos de autorización de uso y visualización, realizar copias de seguridad periódicas, actualizar software y firmware de los dispositivos o, aplicar criterios de fiabilidad con la captura de datos periódica de manera analógica por ejemplo.

Las nuevas tecnologías han venido para quedarse, en cualquier ámbito de la sociedad y también, como no, en la construcción y mantenimiento de túneles. Está en nuestra mano sacarle el máximo provecho no solo a la solución si no también al camino que nos va a tocar recorrer en los próximos años. El mundo se encuentra en constante evolución de una manera vertiginosa y pronto nada tendrá que ver con lo que hemos conocido hasta ahora. La construcción y le mantenimiento de túneles requerirá de profesionales con conocimientos y habilidades en múltiples disciplinas, ya no sólo por ingenieros o geólogos, sino que requerirá también de perfiles de informática, programación, física, matemáticas, estadística y otras áreas relacionadas. La aplicación del conocimiento se amplía desde cualquier enfoque, y la colaboración multidisciplinaria es esencial.

En resumen, las nuevas tecnologías están cambiando la forma en que se construyen y mantienen los túneles. A medida que avanzamos hacia el futuro, podemos esperar ver más innovaciones espectaculares en este campo. El futuro está lleno de posibilidades que hoy en día ni nos imaginamos, y estamos en el camino hacia un mundo en el que la tecnología y la innovación son fundamentales para construir un futuro mejor para todos. En el siglo XXI, veremos tecnologías que permitirán construir túneles más largos, en terrenos complicados, con mayor calidad y eficiencia, sin apenas darnos cuenta: abramos bien los ojos para no perdérnoslo.