Desde la antigüedad, la excavación en la construcción ha desempeñado un papel clave. Los romanos, famosos por su pericia en la construcción de puentes de piedra, son un ejemplo perfecto de esta tradición. Uno de sus logros más notables es el Pons Aemilius en Roma, una maravilla de la arquitectura que data del año 179 a.C. y que cruza el río Tíber, siendo un testimonio eterno de su artesanía.
Para facilitar la excavación de este puente monumental, los romanos utilizaron ingeniosamente ataguías, barreras de madera construidas alrededor del área de trabajo en el río para mantener el agua fuera. Cuando el área estaba seca, los trabajadores podían excavar usando herramientas rudimentarias como palas y martillos.
¡Avancemos rápidamente hasta hoy y el panorama de la construcción de excavaciones ha experimentado una transformación significativa! Sin embargo, hay muchas tecnologías nuevas que están mejorando la seguridad y la eficiencia inherentes a los procesos de excavación modernos. Sigue leyendo para conocer más sobre estas últimas tendencias en excavación.
Índice
¿Qué es la excavación en la construcción?
La excavación es mucho más que simplemente cavar un hoyo; es una parte esencial del proceso de construcción. Como primer paso en la construcción de cualquier estructura (por ejemplo, excavación, construcción y demolición), la excavación es literalmente la base detrás de la estabilidad y durabilidad de un edificio.
En resumen, es el proceso de remover materiales del suelo utilizando diversas técnicas para preparar los cimientos de una estructura.
El mercado de excavación y demolición ha estado creciendo de manera constante en los últimos años y se espera que alcance los 555,33 mil millones de dólares para 2028, desde los 480,78 mil millones en 2023. Esto representa una oportunidad significativa para las empresas emergentes que trabajan en este ámbito. Se espera que el crecimiento sea impulsado por prácticas sostenibles al desmantelar una estructura, iniciativas de ciudades inteligentes y la renovación de infraestructuras. Las principales tendencias en la industria incluyen avances y nuevas tecnologías en el campo de los equipos de excavación, la adopción de tecnologías de gemelos digitales y la incorporación de esquemas de devolución para recuperar materiales y productos reciclados.
Tipos de excavación
Si te estás preguntando qué tipo de excavación es la más adecuada para las necesidades de tu proyecto, aquí tienes algunos ejemplos para que lo consideres.
Excavación de roca
Esta técnica se utiliza para eliminar áreas rocosas que obstruyen el proceso de construcción. No se limita solo a la piedra, sino que también puede involucrar cualquier material sólido, compacto o cementado. Es altamente desafiante en comparación con otros métodos porque requiere equipos y técnicas especiales, como la perforación o las voladuras (explosiones controladas para romper la roca) para remover estos materiales duros.
El conocido Eurotúnel es un excelente ejemplo de excavación en roca. Este túnel ferroviario subacuático conecta el Reino Unido con Francia. Durante su construcción, las formaciones rocosas subacuáticas representaron un desafío significativo debido a las condiciones geológicas y la longitud del túnel de 50.5 kilómetros. Para esta notable hazaña de ingeniería, se utilizaron máquinas de perforación masivas.
Excavación de la capa superior del suelo
La capa superior del suelo es la parte más superficial de la superficie terrestre, compuesta principalmente de restos de plantas y materia orgánica en descomposición, y se encuentra en áreas como bosques y campos agrícolas. Es la forma más común de excavación e implica raspar la superficie sin excavar agujeros profundos.
Esta capa contiene materiales y un nivel de humedad más alto, que no es adecuado para construir estructuras o colocar cimientos, por lo que debe eliminarse antes de que pueda comenzar cualquier construcción. El material extraído se reubicará en otra área para futuros trabajos de paisajismo o construcción. Herramientas mecánicas innovadoras, como las excavadoras de orugas, han facilitado el proceso para los profesionales. Estas excavadoras cuentan con una cabina y un brazo extendido con forma de cuchara.
Un ejemplo de un modelo de negocio circular en el ámbito de los componentes demolidos y excavados es Soil Connect. Esta startup con sede en Estados Unidos ha sido parte de nuestro portafolio de inversiones desde 2020 y ha desarrollado un mercado que conecta a quienes tienen suelo y agregados con quienes los necesitan, complementado con otras funcionalidades adicionales para profesionales del movimiento de tierra en la construcción. Esta plataforma minimiza el desperdicio al reducir la eliminación de materiales excedentes en vertederos y ayuda a reducir las emisiones de carbono al permitir a los usuarios realizar transacciones a distancias más cortas.
Excavación de estiércol
El estiércol es la combinación de tierra y agua, debido a la presencia de agua. Este tipo de excavación, al igual que la capa superior del suelo, se refiere al material que se extrae, no al proceso de extracción en sí.
Al igual que las arenas movedizas, trabajar con cieno puede ser un desafío debido a la inestabilidad del terreno. Los sitios de construcción pueden convertirse en una “zona de desastre” para el equipo pesado, ya que el material fangoso se adhiere a las ruedas y a la parte inferior de la maquinaria.
Es vital remover este material antes de construir una estructura, ya que si se deja en su lugar, puede causar el fallo de la construcción. Después de su remoción, el cieno excavado puede ser desechado o reutilizado para trabajos de paisajismo o como material de relleno para otros proyectos de construcción. Por ejemplo, puede usarse para rellenar zanjas o áreas deprimidas en el sitio de construcción para elevar el nivel del suelo.
Excavación subterránea
Esta excavación se realiza bajo las capas superficiales de la tierra. Su propósito es crear espacios como canales, túneles, metros, tuberías, cuevas o búnkeres.
Las técnicas más comunes utilizadas para crear estas estructuras incluyen el uso de máquinas perforadoras de túneles, también conocidas como “topos”, y explosiones controladas.
Dato curioso: La ciudad subterránea más grande del mundo está en Montreal, Canadá. Conocida como la Ciudad Subterránea de Montreal, abarca más de 32 kilómetros (20 millas) de túneles bajo las calles de la ciudad. Esta impresionante hazaña de la ingeniería conecta centros comerciales, hoteles, oficinas y universidades.
Excavación submarina
Se lleva a cabo en áreas sumergidas o parcialmente sumergidas para facilitar proyectos de construcción como plataformas petroleras en alta mar o puertos marítimos. Las técnicas utilizadas para este tipo de excavación incluyen la hidroexcavación (succión de agua para excavar en la tierra) o vehículos operados de forma remota (ROVs, por sus siglas en inglés). Estos vehículos avanzados permiten la exploración del océano sin la necesidad de una presencia física en el agua.
El proceso de excavación
¡Detrás de cada proyecto hay un plan cuidadosamente elaborado! Veamos los pasos en el proceso de excavación:
- Planificación y evaluación del sitio: Este paso crucial generalmente lo lleva a cabo una firma topográfica o de ingeniería. Involucra la creación de un plan integral que considera factores como las condiciones actuales del terreno y las estructuras subterráneas.
En esta etapa, es importante considerar el tiempo. La duración de una excavación puede variar dependiendo de factores como el tamaño y la complejidad del proyecto, así como la disponibilidad de maquinaria y personal. Por ejemplo, el trabajo de excavación y cimentación para una casa promedio suele tomar de 2 a 3 semanas.
- Despeje: Una vez que se ha establecido el plan del proyecto, la primera tarea es despejar el terreno. Esto implica eliminar obstáculos no deseados en la superficie, a menudo utilizando técnicas de demolición.
- Excavación: ¡Llegó el momento! Las excavadoras trabajan para crear una base estable mediante la eliminación de rocas, materia orgánica y otros materiales previamente identificados.
- Utilidades y drenaje: Después de la excavación, se instalan servicios públicos como conexiones de agua, alcantarillado y electricidad de acuerdo con el plan. También se instala infraestructura de drenaje, como canaletas y bajantes, para gestionar eficazmente el escurrimiento del agua de lluvia.
Cemex Ventures mejora la excavación en la construcción mediante innovación
En Cemex Ventures siempre estamos buscando startups visionarias que mejoren la excavación en la construcción mediante disruptivas tecnologías en la industria de la construcción: Exodigo y RodRadar son dos grandes ejemplos:
Exodigo
Exodigo, una startup con sede en Tel Aviv y San José, fue uno de los ganadores del Construction Startup Competition 2022. Exodigo ha revolucionado la excavación en la construcción a través de la inteligencia artificial y la imagen en 3D. Su solución permite a los trabajadores capturar imágenes de las condiciones subterráneas sin necesidad de excavar.
RodRadar
RodRadar, nombrada una de las Top 50 Startups de Contech de 2024 y una de las ganadoras del Construction Startup Competition 2023, ha tenido un impacto significativo en el sector. Su tecnología detecta automáticamente la infraestructura de servicios públicos subterráneos en tiempo real y su ubicación sin necesidad de análisis experto.
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