El primer paso bajo tierra
Tuneladoras (TBM): Tecnología de Excavación Subterránea
No solo atraviesan terreno. Abren caminos que mejoran la movilidad, protegen el entorno y conectan comunidades.
Tuneladoras (TBM): qué son, cómo funcionan y sus aplicaciones
Una tuneladora (TBM, por sus siglas en inglés Tunnel Boring Machine) es una máquina diseñada para excavar túneles y galerías de forma segura, precisa y eficiente en todo tipo de terrenos. Mientras avanza, sostiene el terreno y reduce el impacto en superficie, permitiendo construir infraestructuras subterráneas con mayor seguridad. Se utilizan en proyectos de metro, ferrocarril, carreteras, conducciones hidráulicas y otras infraestructuras subterráneas.
¿Qué es una tuneladora?
Las tuneladoras (TBM) han revolucionado la construcción de infraestructuras subterráneas. Desde el corazón de las ciudades hasta los lugares más remotos del planeta, su capacidad para excavar con seguridad, precisión y mínimo impacto ambiental ha cambiado para siempre la forma de construir. Son mucho más que máquinas: son el reflejo de cómo el ingenio puede abrir caminos donde antes solo había límites.
Algunas de estas máquinas pueden superar los 100 metros de longitud, alcanzar diámetros de hasta 18 metros y pesar hasta 2.800 toneladas, lo que equivale aproximadamente a nueve autobuses, un edificio de cinco plantas y el peso de unos quince aviones Boeing 747.
Cifras destacadas
+800 km
de túneles diseñados y ejecutados
+400km
excavados con TBM
34M
datos procesados por tuneladora al día
+800 km
de túneles diseñados y ejecutados
+400km
excavados con TBM
34M
datos procesados por tuneladora al día
¿Cómo funciona una tuneladora?
Es una máquina compleja en la que todos los mecanismos están diseñados para trabajar como un todo: detecta, perfora, construye y protege, metro a metro:
- Rueda de corte: el componente frontal que perfora el terreno. Equipada con elementos de corte (discos o cortadores) adaptados al tipo de roca y suelo.
- Escudo: cilindro de acero que protege el frente de excavación y da soporte al túnel mientras se avanza.
- Accionamiento: compuesto por una serie de motores instalados dentro del escudo que transmiten la potencia necesaria al rodamiento principal para generar el giro de la rueda de corte.
- Sistema de propulsión: compuesto por cilindros de empuje (gatos hidráulicos) que proporcionan la fuerza de empuje necesaria para avanzar a través del terreno.
- Rector de dovelas: coloca los segmentos de hormigón conocidos como dovelas para reforzar las paredes y la estabilidad del túnel a medida que la TBM se abre camino.
- Sistema de soporte: o “back-up”, ubicado a continuación del escudo y protegido por las dovelas, incluye todos los elementos mecánicos, eléctricos e hidráulicos necesarios para el correcto funcionamiento de la tuneladora.
- Sistema de evacuación de escombros: extrae y transporta el material excavado, principalmente rocas y tierra, fuera del túnel.
- Equipos de ventilación y climatización: garantizan condiciones seguras para los operarios.
- Cabina de control: centro de operaciones desde donde se monitorea y gestiona toda la actividad de la TBM en tiempo real.
Tipos de tuneladoras
No todos los terrenos son iguales. Por eso existen distintos tipos de máquinas, cada una especializada para responder con eficiencia a distintos desafíos:
Main Beam o Gripper
Main Beam
Tuneladora diseñada para la excavación en macizos rocosos competentes y estables. Emplea una estructura abierta equipada con grippers laterales que, al apoyarse directamente sobre la roca, generan la reacción necesaria para el avance del cabezal de corte. Ofrece altos rendimientos de excavación y el sostenimiento se instala detrás del frente mediante bulones, shotcrete o cerchas. Se utiliza en condiciones geológicas favorables y bajo riesgo geológico.
Escudo simple
Escudo simple
La tuneladora de Escudo Simple está diseñada para excavar en terrenos menos competentes o fracturados. La máquina trabaja protegida por un escudo metálico y avanza empujándose contra las dovelas que se instalan dentro del escudo. Es una tecnología más clásica y hoy ha sido en gran parte reemplazada por sistemas más versátiles, fue fundamental en numerosos proyectos históricos de túneles en condiciones geológicas menos competentes.
Doble escudo
Doble escudo
La tuneladora de Doble Escudo combina las ventajas de una tuneladora Gripper y una de Escudo Simple. En roca competente puede avanzar mediante grippers apoyados sobre el macizo, mientras simultáneamente instala dovelas detrás de la máquina, aumentando el rendimiento de excavación. Cuando las condiciones geológicas empeoran, puede operar como un escudo simple, avanzando mediante empuje sobre las dovelas. Esta versatilidad la hace adecuada para túneles largos con geología variable
EPB (Earth Pressure Balance)
EPB (Earth Pressure Balance)
Es una tuneladora diseñada para la excavación en suelos consolidados o poco consolidados, como arcillas, limos o arenas. Mantiene la estabilidad del frente mediante el equilibrio de la presión del terreno con el propio material excavado dentro de la cámara de excavación. Este sistema permite controlar las deformaciones del terreno y minimizar los asentamientos en superficie, garantizando una excavación segura en entornos urbanos o geológicamente inestables.
De hidroescudo (Slurry)
De hidroescudo (Slurry)
Es una tuneladora de cabeza de corte cerrada diseñada para excavar en suelos inestables y saturados, especialmente en presencia de altas presiones de agua subterránea. La estabilidad del frente se mantiene mediante una suspensión presurizada de bentonita o mezcla de arcilla y agua que se inyecta en la cámara de excavación, equilibrando la presión del terreno. Esta lechada forma una barrera que transmite la contrapresión al frente y facilita el transporte del material excavado en forma de lodos en suspensión. Este sistema permite controlar eficazmente la presión del terreno y del agua, minimizando asentamientos y garantizando la estabilidad en condiciones de alta permeabilidad.
Breve historia de las tuneladoras
Desde el siglo XIX hasta hoy, su evolución refleja la voluntad de la humanidad avanzar, incluso cuando no se ve el camino:
Marc Isambard Brunel diseña un escudo mecánico para excavar el túnel del Támesis en Londres. James Henry Greathead lo mejora décadas después con un sistema cilíndrico más estable. Dos ingenieros, dos avances decisivos que sientan las bases de la tuneladora moderna y abren una nueva era en la construcción de infraestructuras subterráneas.
A principios de siglo aparece la primera tuneladora con cabeza de corte rotatoria. Un salto técnico que, entre 1950 y 1970, se consolida con la incorporación de tecnologías hidráulicas o tipo “slurry”, sistemas de sostenimiento mecánico y un control del terreno cada vez más preciso. La tuneladora deja de ser una promesa y se convierte en la herramienta de referencia para los grandes proyectos de ingeniería civil.
La tuneladora de presión de tierras (EPB) resuelve uno de los grandes retos de la construcción urbana: excavar en suelos blandos y terrenos mixtos manteniendo una presión constante que evita el colapso del terreno y minimiza el impacto en superficie. En la década de 2000, el control digital se integra en el proceso: el análisis de datos empieza a formar parte de la operación de cada máquina.
El soterramiento de la M-30 en Madrid demuestra el potencial de las TBM de gran diámetro en entornos urbanos complejos. ACCIONA incorpora entre 200 y 300 sensores por máquina para monitorizar en tiempo real parámetros clave: empuje, rotación, consumo energético y detección de averías. En la Follo Line noruega, entre 2017 y 2022, cuatro tuneladoras operan simultáneamente. Un hito en coordinación técnica y logística a escala internacional.
ACCIONA pone en marcha su Centro de Control de Tuneladoras: más de 65.000 sensores por máquina y 34 millones de datos monitorizados cada día. La información fluye en tiempo real y permite mantenimiento predictivo, simulación de avances y toma de decisiones con precisión quirúrgica. En 2024, la compañía da el siguiente paso con los primeros ensayos de monitorización en realidad inmersiva, abriendo el camino al control remoto de TBM desde cualquier lugar del mundo.
Aplicaciones de las tuneladoras
Infraestructura ferroviaria
Las tuneladoras son esenciales en la construcción de líneas de metro y ferrocarriles de alta velocidad, permitiendo la excavación de túneles largos sin afectar la superficie urbana.
ACCIONA ha utilizado esta tecnología en la construcción del metro de São Paulo (Brasil), en los túneles ferroviarios de la Follo Line (Noruega) y en la Línea 6 del metro de São Paulo —la mayor obra de infraestructura actualmente en ejecución en América Latina—, que superó el 77% de avance en 2025, completando la excavación de sus 15,3 kilómetros de túnel.
Túneles carreteros
Las tuneladoras permiten la construcción de infraestructuras viarias subterráneas, como autopistas o variantes urbanas, especialmente en entornos urbanos congestionados o en zonas montañosas. Esta solución reduce significativamente el impacto paisajístico, mejora la conectividad y optimiza la movilidad. Un ejemplo destacado es el soterramiento de la M-30 en Madrid, una de las mayores actuaciones de ingeniería subterránea urbana de Europa, donde se empleó una de las tuneladoras de mayor diámetro del mundo en el momento de la ejecución del proyecto
Obras hidráulicas
En proyectos de trasvases de agua, alcantarillado y sistemas de saneamiento, las tuneladoras permiten la ejecución de túneles bajo ríos, zonas protegidas o núcleos urbanos sin interferir con la actividad en superficie. Su aplicación en este tipo de infraestructuras facilita una construcción más eficiente, segura y con menor impacto ambiental, incluso en condiciones geológicas complejas
Infraestructura energética
Las tuneladoras permiten la ejecución de conducciones eléctricas, gasoductos y redes de climatización en entornos subterráneos, garantizando una alta seguridad operativa y un reducido impacto ambiental. En el ámbito de la energía hidráulica, este tipo de tecnología se aplica también en proyectos como la central hidroeléctrica de Alto Tâmega (Portugal), donde ACCIONA han construido túneles asociados a la infraestructura energética, integrando soluciones de generación y transporte de energía bajo tierra de forma eficiente y sostenible.
Entornos urbanos complejos
En ciudades con alta densidad de población y redes de infraestructuras existentes, las tuneladoras son la solución ideal para reducir al mínimo las afecciones en superficie. Un ejemplo representativo es el metro de Quito (Ecuador), donde ACCIONA ejecutó la primera línea de metro de la ciudad, aplicando tecnología de excavación subterránea que permitió una construcción eficiente con bajo impacto urbano.
Liderazgo de ACCIONA en tecnologías TBM
Tunelación con mínimo impacto
ACCIONA construye cada túnel minimizando el impacto en la superficie, reduciendo emisiones y aprovechando al máximo los recursos.
+60%
de precisión de perforación
gracias al sistema de guiado por láser patentado por ACCIONA. Una innovación que ha permitido el ahorro de alrededor de 30 MWh de consumo energético.
86.000toneladas
de granito reciclado
en la construcción del Túnel de Padornelo (Zamora, España). La economía circular como guía en obra.
+60países
donde ACCIONA opera
con estándares sostenibles de diseño, construcción y operación de infraestructuras de transporte.
+ 100 años de experiencia
ACCIONA ha construido más de 800 km de túneles en todo el mundo, adaptando cada tuneladora a las necesidades específicas del terreno gracias a su oficina SPO (Self-Performing Office). Dispone de su propio Centro de Control de Tuneladoras, donde analiza en tiempo real más de 34 millones de datos diarios por máquina: fuerza de corte, velocidad, consumo de energía, etc. Cada TBM cuenta con hasta 65.000 sensores y genera unos 45 terabytes de datos al año, lo que permite mantenimiento predictivo y simulación de avances.
ACCIONA ha construido más de 800 km de túneles en todo el mundo, adaptando cada tuneladora a las necesidades específicas del terreno gracias a su oficina SPO (Self-Performing Office). Dispone de su propio Centro de Control de Tuneladoras, donde analiza en tiempo real más de 34 millones de datos diarios por máquina: fuerza de corte, velocidad, consumo de energía, etc. Cada TBM cuenta con hasta 65.000 sensores y genera unos 45 terabytes de datos al año, lo que permite mantenimiento predictivo y simulación de avances.
Las tuneladoras se adentran en la realidad inmersiva
ACCIONA ha comenzado a virtualizar sus trabajos de tunelación. Un proceso que permite monitorizar y, en última instancia, manejar sus tuneladoras desde unas gafas de realidad virtual.
Preguntas frecuentes
El tiempo de excavación de un túnel con tuneladora depende principalmente del tipo de máquina, la geología del terreno, el diámetro del túnel y la logística del proyecto. En términos generales, una tuneladora puede avanzar entre 10 y 20 metros por día en condiciones medias, aunque en escenarios favorables puede alcanzar picos superiores.
Esto se traduce habitualmente en un rendimiento del orden de 1.000 metros al mes. En proyectos de gran longitud, la excavación completa puede durar desde varios meses hasta varios años, especialmente cuando se incluyen paradas técnicas, cambios de terreno o tareas de mantenimientoH
¿CUÁNTO TIEMPO TARDA UNA TUNELADORA EN EXCAVAR UN KILÓMETRO DE TÚNEL?
Se emplean en la construcción de metros, líneas ferroviarias, túneles de carretera, infraestructuras hidráulicas, proyectos energéticos y obras urbanas complejas donde es necesario minimizar el impacto en superficie.
¿QUÉ TIPO DE PROYECTOS SE PUEDEN REALIZAR CON TUNELADORAS?
La seguridad de los trabajadores dentro de una tuneladora se basa en un sistema integral que combina protección física, control ambiental y monitorización continua. La excavación se realiza dentro de un escudo cerrado que aísla el frente inestable del terreno. Las zonas de trabajo están controladas mediante sistemas de ventilación, climatización y, en algunos casos, presurización, lo que garantiza condiciones seguras y respirables. Sensores distribuidos en la máquina supervisan en tiempo real parámetros como presión, gases, temperatura y comportamiento del terreno. Esta información se gestiona desde un centro de control que permite detectar riesgos de forma temprana y automatizar respuestas de seguridad. Además, ACCIONA prioriza protocolos estrictos de seguridad y formación continua para todos los operarios.
¿CÓMO SE GARANTIZA LA SEGURIDAD DE LOS OPERARIOS DURANTE LA EXCAVACIÓN?
Su uso reduce significativamente la afección en superficie, disminuye la generación de residuos y optimiza el consumo de recursos, contribuyendo a una excavación más eficiente y sostenible en entornos urbanos.
¿QUÉ IMPACTO AMBIENTAL TIENEN LAS TUNELADORAS?
Las dimensiones varían en función del tipo de máquina y de los requisitos del proyecto, pero algunas tuneladoras pueden superar los 100 metros de longitud y alcanzar diámetros de excavación de hasta 18 metros, adaptándose así a las condiciones y necesidades específicas de cada obra.
¿CUÁL ES EL TAMAÑO MÁXIMO DE UNA TUNELADORA?
Las innovaciones recientes en tuneladoras (TBM) están transformando la ingeniería subterránea mediante la automatización y la sostenibilidad. Destaca la integración de sensores avanzados y sistemas de inteligencia artificial que permiten el análisis de datos en tiempo real, llegando a procesar más de 34 millones de datos al día por máquina. Estos avances, junto con sistemas predictivos y de automatización, optimizan el proceso de excavación y permiten anticipar posibles incidencias, como el desgaste de herramientas o el riesgo de subsidencias. Además, ACCIONA está probando ya sistemas de realidad inmersiva para acceder a todos los datos de la máquina en un entorno virtual.
¿QUÉ AVANCES TECNOLÓGICOS SE ESTÁN INCORPORANDO EN LAS TUNELADORAS?
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La preocupación y compromiso permanente por la seguridad y la salud de nuestras personas y colaboradores constituye para ACCIONA un elemento diferenciador y un requisito indispensable. Perseguimos el objetivo cero-incidentes a través de las medidas de prevención más rigurosas en nuestros proyectos y soluciones de transporte.