10/03/2026
Sensores, datos y modelos virtuales están transformando la forma en que se conciben y gestionan las infraestructuras bajo tierra. Los gemelos digitales permiten anticipar riesgos, optimizar decisiones y mejorar la seguridad en entornos donde el margen de error es mínimo.
Bajo nuestras ciudades se despliega una red invisible pero esencial, formada por túneles, galerías técnicas y conducciones hidráulicas que sostienen la movilidad, el abastecimiento y el desarrollo económico. Gestionar estas instalaciones, ocultas a la vista y sometidas a condiciones especialmente complejas, ha sido históricamente un reto técnico de primer orden. Hoy, la convergencia entre la ingeniería subterránea y las tecnologías digitales abre la puerta a una nueva forma de comprender, diseñar y operar estos sistemas. A continuación, exploramos cómo los digital twins —o gemelos digitales— son capaces de redefinir cada fase del ciclo de vida de las infraestructuras subterráneas.
¿Qué es un digital twin en el contexto de las infraestructuras?
Un digital twin puede entenderse como una réplica virtual dinámica de una obra física, permanentemente sincronizada con su contraparte real mediante flujos continuos de datos procedentes de sensores, sistemas de control y plataformas de gestión.
A diferencia de los modelos BIM convencionales, que suelen ofrecer representaciones tridimensionales mayoritariamente estáticas, el gemelo digital integra información estructural, operativa y temporal. Esta combinación permite no solo describir el estado del activo, sino también comprender, simular y anticipar comportamientos futuros con gran fidelidad.
La literatura científica sobre espacios subterráneos subraya que no existe un único tipo de digital twin, sino distintos niveles de madurez. Estos abarcan desde modelos descriptivos —orientados a reflejar el estado actual— hasta gemelos predictivos y prescriptivos, capaces de recomendar acciones óptimas mediante simulaciones, aprendizaje automático y métodos observacionales propios de la ingeniería geotécnica. Esta visión por capas resulta especialmente valiosa en el subsuelo, donde la incertidumbre del terreno y la interacción con el entorno construido son factores críticos.
Planificación antes de la excavación
La planificación de túneles y otras infraestructuras subterráneas se ha basado hasta ahora en planos bidimensionales, estudios geotécnicos puntuales y supuestos estáticos sobre el comportamiento del terreno. Los digital twins suponen una ruptura con este enfoque al ofrecer una plataforma integrada en la que convergen datos geoespaciales de alta resolución, modelos de caracterización del terreno, análisis de riesgos asociados y simulaciones de trazados alternativos.
Estos entornos digitales permiten evaluar escenarios hipotéticos antes del inicio de la obra, anticipar interferencias con servicios existentes y analizar la respuesta del terreno frente a distintas estrategias de excavación.
La investigación europea destaca, además, que la interoperabilidad de los datos y el uso de estándares abiertos son elementos esenciales para facilitar que estos modelos sean reutilizables y escalables, especialmente en proyectos públicos y redes urbanas complejas.
Construcción: monitorización y control de procesos
Durante la fase constructiva, la ejecución de este tipo de obras plantea desafíos asociados a la incertidumbre geológica, la coordinación de múltiples disciplinas y la necesidad de gestionar el riesgo en tiempo real. En este contexto, los digital twins actúan como un sistema de control que conecta la información procedente de la obra con el diseño.
Tecnologías como el escaneo láser, la fotogrametría o el mapeo móvil permiten actualizar de forma continua la representación virtual, generando una imagen precisa del avance de la excavación. Esta integración facilita la detección temprana de desviaciones respecto al diseño previsto, la verificación de la calidad ejecutada y una comunicación más fluida entre los diferentes agentes involucrados. El resultado es una mayor capacidad de reacción ante incidencias, evitando sobrecostes y retrasos.
Un ejemplo significativo es el desarrollo de gemelos digitales aplicados a la red ferroviaria metropolitana de Granada. En este caso, la combinación de nubes de puntos, metodología BIM y plataformas colaborativas ha permitido digitalizar el proceso constructivo y sentar las bases para una gestión más eficiente del activo durante su posterior fase de operación.
Mantenimiento avanzado
Una vez en servicio, estas instalaciones subterráneas requieren altos niveles de fiabilidad y seguridad. Sin embargo, el mantenimiento tradicional, basado en inspecciones periódicas, no siempre refleja el estado real de la infraestructura. Los digital twins introducen un cambio de paradigma al habilitar estrategias de mantenimiento predictivo sustentadas en una monitorización continua.
Sensores IoT, sistemas de control y herramientas de simulación permiten identificar patrones anómalos, estimar la evolución del deterioro estructural y planificar intervenciones antes de que se produzcan fallos críticos. En túneles de carretera, estas capacidades se extienden además a la gestión del tráfico, la ventilación, la iluminación y el consumo energético.
Iniciativas recientes en el norte de España, desarrolladas en colaboración con centros tecnológicos, muestran cómo la adopción de estas soluciones puede reducir el consumo energético y mejorar la seguridad operativa mediante una gestión dinámica de los sistemas del túnel. A ello se suman proyectos como M Twins4US, orientados al mantenimiento de redes enterradas mediante técnicas de aprendizaje automático y modelos simulados que permiten predecir la vida útil de los activos.
Digital Twins en minería subterránea
El alcance de los gemelos digitales no se limita a entornos urbanos. En el sector minero, y especialmente en la minería subterránea, estas tecnologías están adquiriendo un papel crecientemente estratégico. Un caso emblemático en Latinoamérica es el de la mina Quellaveco, en Perú, concebida desde su diseño como una operación altamente digitalizada.
En este proyecto, los digital twins se emplean para simular procesos mineros, optimizar la planificación de la producción y anticipar el comportamiento de variables críticas relacionadas con la seguridad y la eficiencia operativa. Integrados con centros de control avanzados y apoyados por sistemas de análisis predictivo, permiten ensayar decisiones en un entorno virtual antes de aplicarlas en el mundo real, reduciendo riesgos y mejorando la sostenibilidad de la operación.
Retos y beneficios de su adopción
A pesar de su potencial, la implantación generalizada de digital twins en infraestructuras subterráneas enfrenta importantes desafíos. Entre los principales se encuentran la integración de datos heterogéneos procedentes de múltiples fuentes, los costes iniciales asociados al despliegue de sensores y plataformas digitales, y la necesidad de reforzar la ciberseguridad en sistemas altamente conectados. A estos retos técnicos se suman otros de carácter organizativo e institucional, como la adopción de marcos regulatorios adecuados y la capacitación de las entidades responsables de la gestión de estos sistemas complejos.
Frente a estos obstáculos, los beneficios sociales y económicos resultan cada vez más evidentes. La capacidad de anticipar fallos, optimizar el mantenimiento y reducir interrupciones del servicio se traduce en una mayor seguridad para los usuarios, un uso más eficiente de los recursos públicos y una menor huella ambiental.
La promesa de esta tecnología va más allá de replicar una estructura física: permite comprender y gestionar el subsuelo con una precisión inédita, marcando un paso decisivo en la evolución de la ingeniería de infraestructuras del siglo XXI.
