El escaneo láser de túneles consiste en capturar con un láser escáner 3D millones de puntos de la superficie interior de un túnel para obtener su geometría real y medirla con precisión. Sobre esa nube de puntos se extraen secciones, perfiles, espesores y deformaciones, y se detectan grietas y anomalías sin tener que medir punto por punto.
Es la forma más completa de documentar un túnel en construcción o en operación: lo que antes eran unas pocas secciones medidas con estación total se convierte en un modelo continuo de todo el túnel, que se puede volver a consultar y comparar en el tiempo.
Para qué se escanea un túnel
| Etapa | Qué se controla | Para qué sirve |
|---|---|---|
| Excavación | Sección excavada frente a la sección de diseño | Detectar sobreexcavación y zonas por debajo del perfil antes de sostener |
| Sostenimiento | Espesor de shotcrete y revestimiento | Comprobar que se cumple el espesor de proyecto y cuantificar material |
| Construcción | Eje, gálibo y sección final | Recepción de obra y planos as-built |
| Operación | Grietas, filtraciones, desprendimientos y deformaciones | Inspección y planificación del mantenimiento |
| Seguimiento | Convergencias entre campañas | Ver si el túnel se está cerrando o deformando con el tiempo |
Cómo se hace el levantamiento
1. Control topográfico
Antes de escanear se lleva al interior del túnel una red de control enlazada a la red de superficie, con poligonal y puntos de apoyo. Es lo que permite que la nube de puntos quede en el sistema de coordenadas del proyecto y que dos campañas distintas se puedan comparar.
2. Escaneo por estaciones
El escáner se coloca en estaciones sucesivas a lo largo del túnel, con solape entre ellas y dianas o puntos de control comunes. La distancia entre estaciones depende de la sección, la curvatura y la densidad de puntos que se necesite.
3. Registro y limpieza
En gabinete se unen todas las estaciones en una sola nube de puntos, se ajusta a la red de control y se eliminan los elementos que no son la superficie del túnel: personas, equipos, tuberías de ventilación o polvo en suspensión.
4. Extracción de resultados
Sobre la nube final se calculan el eje, las secciones transversales a la distancia que se pida, el perfil longitudinal, las comparaciones con el diseño y el mapeo de grietas.
Qué se puede medir sobre la nube de puntos
- Secciones transversales y perfil longitudinal: a cualquier intervalo, sin volver al túnel.
- Sobreexcavación e infraexcavación: comparando la sección real con la teórica, con mapas de color por desviación.
- Espesores de shotcrete o revestimiento: comparando dos escaneos, antes y después de aplicar.
- Gálibo: para comprobar que caben vehículos, equipos o tuberías.
- Convergencias: comparando campañas de escaneo en distintas fechas.
- Grietas y anomalías: se detectan, se miden y se clasifican sobre el modelo 3D y la imagen del escáner.
En los túneles de aducción de la C.H. Chavimochic usamos el escaneo HDS precisamente para detectar, medir y clasificar grietas y deformaciones y planificar el mantenimiento. En el túnel de descarga de la C.H. Cerro del Águila la nube de puntos sirvió para calcular perfiles y secciones y como base del modelado BIM.
Escáner láser o estación total
| Estación total | Láser escáner 3D | |
|---|---|---|
| Qué mide | Puntos sueltos elegidos por el topógrafo | Toda la superficie, millones de puntos |
| Secciones | Solo las que se midieron en campo | Cualquier sección, en gabinete |
| Grietas y anomalías | Difícil de documentar | Visibles en la nube y en la imagen |
| Comparación en el tiempo | Limitada a los mismos puntos | Superficie contra superficie |
| Tiempo dentro del túnel | Mayor para el mismo detalle | Menor: se captura todo de una vez |
La estación total sigue siendo imprescindible para la red de control y el replanteo. El escáner no la sustituye: la complementa para documentar la geometría completa.
Qué condiciona la calidad del resultado
- El enlace a la red de control y el control de la deriva en túneles largos.
- El solape entre estaciones y el número de dianas comunes.
- El polvo, la humedad, el agua y la reflectividad de las superficies.
- La iluminación, si además se quiere imagen de calidad para el mapeo de grietas.
- Las condiciones de seguridad y los tiempos de acceso que permita la operación.
Qué entregables deberías recibir
- Nube de puntos registrada y georreferenciada.
- Eje del túnel, secciones transversales y perfil longitudinal.
- Mapas de desviación frente al diseño (sobre e infraexcavación).
- Mapeo y clasificación de grietas, si se ha pedido inspección.
- Modelo 3D o BIM, según el alcance.
- Informe técnico con la metodología, el control y la precisión obtenida.
¿Tienes un túnel o una galería que documentar? Mira nuestro servicio de topografía subterránea o cuéntanos tu proyecto.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el escaneo láser de un túnel?
Es la captura de la superficie interior del túnel con un láser escáner 3D, que registra millones de puntos con sus coordenadas. Con esa nube de puntos se obtienen secciones, perfiles, espesores, deformaciones y grietas.
¿Se puede escanear un túnel en operación?
Sí, coordinando con la operación los tiempos y las condiciones de acceso y seguridad. En túneles hidráulicos se aprovechan las paradas programadas.
¿Cada cuánto conviene repetir el escaneo?
Depende del objetivo: en excavación, en cada avance o tramo; para convergencias o inspección, en campañas periódicas que definen los responsables del túnel.
¿El escaneo sustituye a la topografía convencional?
No. La red de control y el replanteo se siguen haciendo con estación total y GNSS en superficie; el escáner documenta la geometría completa.
¿Sirve para minería subterránea?
Sí. Se aplica a galerías, chimeneas, cámaras y avances para controlar secciones, volúmenes y estabilidad. Ver topografía para minería.
