Caso de Estudio del Domo de la Mina Quellaveco: Ingeniería de una Estructura de 124 m

Ubicada en lo alto de los Andes del sur del Perú, en el corazón de la mina Quellaveco, se alza una obra de ingeniería que fusiona elegancia estructural y potencia industrial: la Cúpula Quellaveco.
Finalizada en noviembre de 2022, esta imponente estructura parabólica no solo protege las operaciones mineras, sino que también simboliza dominio técnico y colaboración internacional.

Diseñar y construir la cúpula fue un esfuerzo de precisión y constancia. El proceso combinó diseño de ingeniería avanzada y fabricación de precisión durante un período total de 34 semanas, realizado en la planta de Triodetic en Ontario, Canadá.

La cúpula abarca 124 metros de diámetro y alcanza una altura de 63 metros, apoyada sobre un muro de concreto de 3 metros, que le otorga estabilidad estructural y permite su adaptación al terreno irregular.

Su geometría parabólica de doble curvatura fue seleccionada para:

• Optimizar la resistencia estructural

• Reducir el área superficial expuesta

• Soportar las condiciones extremas de altitud y clima

Ubicada en Zona Sísmica 3, sobre Suelo Tipo SD (según clasificación del Código Internacional de Construcción, correspondiente a suelos rígidos), la Cúpula Quellaveco fue diseñada para resistir:

• Vientos de hasta 100 km/h

• Cargas de nieve de 40 kgf/m² (aproximadamente 392 N/m²)

• Acumulación de polvo de 100 kgf/m² (aproximadamente 980 N/m²)

A pesar de estos desafíos, la estructura mantiene su integridad operativa, incluso al albergar actividades industriales a gran escala, como sistemas transportadores y tránsito de vehículos pesados.

Para responder a las exigencias del entorno, la cúpula fue construida con tubos de acero ASTM A500 Grado C, que presentan:

• Espesor de pared de 3.76 mm

• Diámetros entre 65 mm y 135.64 mm

• Galvanizado completo con tecnología Flowcoat, que brinda máxima protección anticorrosiva

Cerca del 20 % de la superficie está cubierta con paneles translúcidos de FRP (plástico reforzado con fibra), que permiten iluminación natural continua durante el día.

Para garantizar funcionalidad bajo cualquier condición de clima o visibilidad, se instalaron más de 80 luminarias estratégicamente ubicadas, cada una con un peso de 50 kgf.

El revestimiento exterior está compuesto por paneles de acero corrugado de 0.6 mm de espesor (calibre 24), pintados por ambas caras con el sistema Perspectra Plus, ofreciendo una protección duradera y un acabado estético resistente incluso en ambientes mineros abrasivos.

La fabricación fue un esfuerzo logístico altamente coordinado, que implicó:

• 35 lotes de planos técnicos

• 5,868 horas de fabricación

• Un total aproximado de 45,840 componentes principales, entre ellos:

  • 20,734 tubos acuñados (coined tubes)

  • 5,194 canales tipo “hat”

  • 7,062 conectores perforados y roscados

  • además de otros elementos especializados

Cada pieza fue manufacturada con tolerancias estrictas y enviada a Perú, donde fue ensamblada en sitio con máxima precisión y eficiencia.

La funcionalidad fue un aspecto central del diseño. La cúpula incluye:

• Sellado hermético: junta personalizada para la faja transportadora (4.5 x 3 m)

• Accesos de gran tamaño: dos entradas vehiculares de 10 x 10 m para equipos de gran porte

Los soportes de la faja atraviesan la estructura y están sellados con revestimientos y tapajuntas personalizados, eliminando completamente la emisión de polvo.

“El domo no solo resguarda el mineral; optimiza toda la cadena logística. Ahora operamos con vientos que antes paralizaban la producción.”
– Gerente de Operaciones, Quellaveco

Aunque fue diseñada y fabricada en Canadá, el éxito de la Cúpula Quellaveco en Perú requirió más que solo ingeniería.Todo el material técnico fue traducido al español por un equipo bilingüe, lo que permitió una comunicación fluida con los socios locales.

Esta integración cultural y lingüística fue clave para la ejecución del proyecto y se convirtió en un modelo de colaboración internacional en ingeniería.

La Cúpula Quellaveco es mucho más que una cubierta industrial.
Es una prueba tangible de lo que es posible cuando se combinan:

• Ingeniería de precisión

• Materiales innovadores

• Trabajo en equipo global

Diseñada para operar durante décadas al servicio de la industria minera, mientras protege a las comunidades cercanas de emisiones de polvo, representa durabilidad, eficiencia y cooperación internacional en uno de los entornos más desafiantes del planeta.

¡Este domo merece ser reconocido como el Machu Picchu de la ingeniería moderna!

• Premio a la Excelencia en Ingeniería Minera (2023)
  • Otorgado por: Instituto de Ingenieros de Minas del Perú (IIMP)
  • Motivo: Innovación estructural ante condiciones extremas (altitud, sismicidad, corrosión)

• Sustainable Mining Award (2023)
  • Otorgado por: Global Mining Association of Sustainability (GMAS)
  • Motivo: Reducción del 40 % en emisiones de polvo y ahorro energético gracias a iluminación natural

• Premio Obra del Año en Infraestructura Industrial (2022)
  • Otorgado por: Revista Perú Construye
  • Motivo: Integración de tecnología canadiense-peruana y ejecución logística en altitud

• Reconocimiento académico:
  Incluido en el currículo de ingeniería de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP) como ejemplo real de geometría elíptica aplicada a minería

• Certificaciones:
  • ISO 14001 – Por la gestión ambiental durante la construcción
  • LEED Gold – Aunque no fue certificado oficialmente, cumplió con los criterios clave del estándar de sostenibilidad LEED