UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIAPROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS 2PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE UN TUNEL

INTRODUCCION:Los tuneles son estructuras lineales, cuyo objetivo es la comunicacin de dos puntos, ya sea para la comunicacin de ciudades (necesidad de transporte y movimiento de personas), comunicacin de lugares (trasvase de aguas y otros proyectos), etc.Para la realizacin de un tnel, se excava en el terreno. Para esto se ha desarrollado varios mtodos, entre ellos por medios mecnicos, voladura y manual.ELEMENTOS DE UN TUNEL

DISEO Y TRAZO DEL TUNELDiseo geomtrico de tneles (Segn DG- 2013)Lo primero que se realiza es el diseo de la via, en caso de que el tnel sea parte del trazo. Este diseo va de acuerdo a la topografa. Una vez trazada la via, se revisa el trazo, con la finalidad de determinar si el tnel esta adecuadamente ubicado, o si se puede mejorar sus ubicacin.Lo que debe cumplir el tnel con respecto a la carretera es: El alineamiento de la carretera en el tramo de ubicacin del tnel, puede ser curvo. El peralte de los tneles localizados en curvas horizontales, debe cumplir con el diseo geomtrico especificado en la va y no debe superar el valor mximo permitido. En el diseo: Las condicionantes geolgicas y geotcnicas de la zona, la cobertura del tnel, impacto ambiental, aspectos de seguridad, metodologa de construccin y otros.Asimismo la seccin transversal del tnel, estar constituida por una bveda. Debe contener todos los elementos diseados para la via (bermas, cunetas, etc).Si el tnel no formase parte de la carretera, y fuera para otros fines como por ejemplo el proyecto de trasvase de aguas de Olmos, se debe evaluar primero la ubicacin del tnel en funcin a la necesidad de este y al trazo ms econmico y rpido.

CONSTRUCCION DEL TUNELLos elementos de un tnel son la bveda, los hastiales y la solera. Todos estos elementos pueden ser construidos en una nica etapa, con todo el espesor de hormign y armaduras definitivas, o en dos etapas. Para esto se han desarrollado diferentes mtodos, los cuales se explican a continuacin.1. MTODO ALEMN El Mtodo Alemn de construccin de tneles se emplea cuando el terreno es muy malo o bien las luces del propio tnel son grandes, por encima de 8 m. Se utiliza mucho en estaciones subterrneas donde los andenes y la plataforma suman un ancho muy importante para utilizar mtodos de excavacin convencionales. En estos casos, es peligroso descalzar parte de la bveda para ejecutar los hastiales, tal y como propone el Mtodo Clsico o Belga.

Se construyen los hastiales definitivos con hormign moldeado y longitud de veinte a cuarenta metros Se construye la bveda primaria con hormign proyectado y avances de uno a dos metros Se construye la bveda secundaria con hormign moldeado y avances de cuatro a seis metros Se construye la solera con hormign moldeado y longitud de cinco a ocho metros.

2. MTODO BELGA Es un mtodo para la construccin detneles. Se caracteriza por la progresivaexcavacinde los elementos que componen el tnel, de tal forma que se van retirando los elementos ms estables del tnel evitando el hundimiento o la falta de estabilidad del frente.El mtodo se denominamtodo clsico de Madridpor ser el mtodo ms empleado en la construccin de los tneles delmetro de Madrid

BVEDATerminada la excavacin de toda la bveda se procede al encofrado de la bveda. Para esto se utilizan unas cerchas metlicas que sirven deapoyo a las chapas del encofrado.Realizada esta operacin se rellena el anillo de hormign y una vez asentado el anillo se comienza la fase constructiva del tnel.Posteriormente se van sacando los materiales mediante una cinta transportadora a medida que excavan otra rebanada del tnel. La recogida de estos materiales entra dentro de la siguiente fase del mtodo belga, la destroza. DESTROZAUna vez hormigonada la bveda y con un desfase de unos 5 o 6 anillos, se comienza la destroza, consistente en excavar una caja central dejando un resguardo del orden de 1 a 1 .5 m. en los hastiales para que los empujes que la bveda transmite no formen en el terreno, que sirve de apoyo, planos de rotura peligrosos que pudieran dar origen al asentamiento y rotura de la misma. Esta operacin se realiza con mquina excavadora y, adems, en ella se retiran las tierras procedentes de la excavacin de la bveda que vierten en la destroza a travs de una o varias cintas transportadoras. HASTIALESSu excavacin se realiza con la misma mquina que la destroza y se refina posteriormente a mano. La entibacon suele ser ligera y poco cuajada. Se excavan mdulos de 2,5 m, al igual que los anillos, con las dos precauciones siguientes: la junta de los anillos debe caer aproximadamente en el centro del batache con el fin de no descalzar la bveda completamente y, en segundo lugar, nunca se excavan dos bataches enfrentados al mismo tiempo por razones semejantes.El problema es que de una u otra forma hay que descalzar parte de la bveda y si el terreno cede se produce el agrietamiento y rotura de la misma. Cuando se supone que esto puede llegar a ocurrir y la luz del tnel es grande se emplea el Sistema Alemn cuya nica variante es precisamente ejecutar los hastiales antes que la bveda para evitar los posibles asentamientos de esta. SOLERASe realiza la excavacin correspondiente a mquina, hormigonando posteriormente con plantillas para conseguir la correcta forma de contra boveda que indique la seccin tipo de tnel. Se puede hacer en toda la luz, simultneamente, y en mdulos que varan entre 2,5 y 5 m, o bien por mitades. Cuando el terreno es arenoso y con abundancia de agua se suele producir un barrizal y las mquinas se atascan con frecuencia. En estos casos se recurre a zanjas o pozas drenantes.

3. FRENTE COMPLETO: Se construye la bveda y hastiales primarios con hormign proyectado y avances de uno a dos metros Se construye la solera con hormign moldeado y longitud de cinco a ocho metros. Se construye la bveda y hastiales secundarios con hormign moldeado y longitud de cuatro a seis metros.

PROCESO DE CONSTRUCCION DEL TUNELEXCAVACION GENERAL DE TUNELESSe refiere a la excavacin necesaria para la construccin de tuneles, segn lo establecido en el proyecto.Existen varios sistemas de excavacin, depende del tipo de terreno a atravesar.Los mtodos de excavacin de tneles en roca son: Perforacin y voladura, mediante la utilizacin de barrenos y explosivo Excavacin mecnica, mediante tuneladoras o topos (TBM), y mquinas de ataque puntual, rozadoras o martillos de impacto. Excavacion manualPERFORACIN Y VOLADURA (D&B) Es el sistema ms utilizado por su versatilidad. Se puede emplear tanto a seccin completa como partida (secuencial) en avance y destroza.Para realizar las perforaciones pueden emplearse martillos manuales de aire comprimido en tneles muy pequeos.Los martillos hidrulicos montados sobre maquinaria mvil, Jumbos multibrazo, se emplean para excavaciones de mayor tamao con mejor rendimiento.Los Jumbos actuales disponen de sistemas electrnicos para controlar la direccin de los taladros, el impacto y la velocidad de rotacin de los martillos, consiguiendo rendimientos elevados.

El procedimiento en este caso es el siguiente:

TBMUnatuneladora,T.B.M.(delinglsTunnel Boring Machine) o minador a seccin completa es una mquina capaz de excavartnelesa seccin completa, a la vez que colabora en la colocacin de un sostenimiento si este es necesario, ya sea en forma provisional o definitiva.

TOPODiseadas para excavar rocas duras o medianas, que por lo general no requiere sostenimiento.

INFORMES GENERALES:Se debe realizar mensualmente un informe de las actividades de todos los frentes de trabajo. Se debe incluir la siguiente informacin: Diagrama de Perforacion Diagrama de disparos. Tipo y cantidad del explosive utilizado. Avance de la obra Calidad de la roca Plano geologico Distribucion y numero de personas en cada frente de trabajo. Otras observaciones importantes.

Controles Topograficos:Se debe verificar que las cotas del proyecto coincidan con las de la obra. Para esto se debe realizar trabajos que den dicha informacin. El control topogrfico, en un control permanente. Para tuneles con una longitud menor a 3500 m. se podrn usar mtodos conocidos que aseguren el traslado de coordenadas y la correcta ejecucin de la obra. Para longitudes mayores a 3500 m, el contratista deber presentar el procedimiento para la definicin de coordenadas.DrenajeSe ser el caso se debe dar el drenaje completo de la zona mediante cunetas, zonas de bombeo, tuberas, etc. Tambin se debe realizar un control de filtraciones para asi disminuir los riesgos.VentilacinEl lugar de trabajo deber estar permanentemente ventilado. Hay que tener en cuenta que en la construccin de un tnel siempre habr gases txicos y polco, por lo cual se debe ventilar estos espacios.Retiro del material de derrumbeSe refiere a las obras despus de la excavacin. Estas operaciones son hechos imprevisibles. Esta destinada al retiro de materiales producto de derrumbes y fallas imprevistas.

CONCLUSIONES En conclusin, el Mtodo Belga es utilizable siempre que el terreno sea lo suficientemente bueno como para soportar el descalce. La construccin de un tnel tiene varias etapas, de la cual la mas importante y crucial es la excavacin, para esto hay diferentes mtodos. La seleccin de un mtodo de excavacin depender del material del suelo y de la importancia de la obra. Los tneles no solo se usan en carreteras, tambin se pueden usar para proyectos como proyectos de irrigacin (Trasvase de aguas en Olmos), etc.