Muy cerca de los yacimientos de la Trinchera del Ferrocarril encontramos abundantes asentamientos al aire libre. Uno de los primeros en excavar fue el Valle de las Orquídeas, se trata de un asentamiento que pudo haber correspondido a un campamento. Está situado estratégicamente al lado de una dolina, que seguramente contuviera agua y a la que los animales se acercaban a beber. Además, desde él se domina gran parte de la sierra.
La excavación se inició durante la campaña del año 2000 sobre una extensión de unos 12 metros cuadrados, pero pronto se advierte que el asentamiento se extiende a lo largo de una superficie más amplia. Por este motivo, durante el verano del 2001 se realiza una cata entre los dos lugares del yacimiento en los que aparecen utensilios líticos en superficie. Esta cata de 1 metro cuadrado depara más herramientas. Los vestigios que se obtienen parecen evidenciar que se trata de un yacimiento del Paleolítico superior antiguo. En el Valle de las Orquídeas se han recuperado herramientas líticas realizadas en sílex cretácico, una materia prima que se encuentra en los alrededores del sitio.
La función de las cuevas se puede reconocer estudiando los materiales que se exhuman durante su excavación, pero lo importante dentro de un conjunto tan amplio en sitios y cronologías es realizar un estudio del espacio que recorren, es decir, cómo articulan la vida cotidiana los grupos prehistóricos que habitan en la Sierra de Atapuerca. Por este motivo se hace muy importante conocer los sitios ubicados fuera de las cuevas.
