Tnel

Tnel para ferrocarril en Sant Pol de Mar, (Barcelona,Espaa).

Tnel de ferrocarril, cerca de Houyet, Blgica, ahora reconvertido para el paso de peatones y bicicletas

Light Tunnel o Tnel de luz para peatones que conecta dos terminales del aeropuerto de Detroit

Lnea de tren subterrneo en Singapur.

El Allegheny Mountain Tunnel en Pennsylvannia.

Corte geolgico del Eurotnel.

Tnel de base San Gotardo en construccin en los Alpes.

Mtodo Cut-and-cover para construir el Metro de Pars.

Una tuneladora usada en la montaa Yucca, Nevada.

Un tnel es una obra subterrnea de carcter lineal, cuyo objeto es la comunicacin de dos puntos, para realizar el transporte de personas, materiales entre otras cosas. Normalmente es artificial.

Un tnel puede servir para peatones o ciclistas, aunque generalmente sirve para dar paso al trfico, para vehculos a motor, para ferrocarril o para un canal. Algunos son acueductos, construidos para el transporte de agua (para consumo, para aprovechamiento hidroelctrico o para el saneamiento). Tambin hay tneles diseados para servicios de telecomunicaciones. Incluso existen tneles para el paso de ciertas especies de animales. Algunos conectan zonas en conflicto o tienen carcter estratgico, ya que sirven como refugio como la Montaa Cheyenne. En las grandes ciudades el transporte se realiza mediante una red de tneles donde se mueve el metro. La posibilidad de soterrar ahorra espacio e impide el cruce al mismo nivel del tren con los peatones o los vehculos.

Contenido[ocultar]

1 Investigacin geotcnica 2 Construccin o 2.1 Cut-and-cover o 2.2 Tuneladora o 2.3 Nuevo Mtodo Austraco o 2.4 Empuje de tubos o 2.5 Tecnologa sin zanja 3 Utilizacin 4 Eleccin entre tnel y puente 5 Grandes tneles 6 Enlaces externos 7 Referencias

Investigacin geotcnicaEs esencial que cualquier proyecto de tnel comience con una investigacin sobre las condiciones del terreno. Los resultados de la investigacin nos permitirn saber cual es la maquinaria y los mtodos de excavacin y sostenimiento a realizar, y podrn reducir los riesgos de encontrar condiciones desconocidas. En los primeros estudios, las alineaciones horizontales y verticales sern optimizadas para aprovechar las mejores condiciones de agua y suelo. En algunos casos, los estudios convencionales no nos proporcionar suficiente informacin, por ejemplo cuando existen grandes bolos de roca, discontinuidades como fallas o estratos de terreno ms blando como arcillas o limos. Para abordar estos problemas se puede construir un tubo piloto, o un desvo que discurra paralelo al principal. Este tubo puede llegar a ser ms fcil de sostener cuando ocurran condiciones inesperados y podr ser incorporado en el tnel final. Alternativamente tambin se pueden realizar pequeos pozos horizontales en el frente del tnel para conocer las condiciones en la excavacin. En el caso de los tneles en roca, dada la variabilidad de los distintos factores que intervienen en la mecnica de rocas, es frecuente abordar su estudio mediante las llamadas clasificaciones geomecnicas, entre las que destaca la clasificacin geomecnica RMR.

Construccin

Los tneles se construyen excavando en el terreno, manualmente o con mquinas. Los sistemas habituales de excavacin subterranea son medios mecnicos, voladuras y manual:

Los medios mecnicos mediante minador puntual (rozadora), minador a seccin completa o TBM o tuneladora (Tunnel Boring Machine) o con maquinaria convencional (martillo picador, excavadora...) Perforacin y voladura mediante explosivos. Manual, mtodo derivado de la minera clsica del carbn de las cuencas asturianas, en el que los operarios pican con martillo neumtico la seccin a excavar y otra partida de obreros desescombran manual o semi-manualmente.

Cut-and-coverEl mtodo Cut and cover, que significara "Cortar y cubrir" en espaol, es un mtodo de construccin de para tneles superficiales donde se excava desde la superficie la totalidad o parte del hueco que ocupa el tnel, se construye el tnel dentro del hueco a cielo abierto y se cubre una vez terminado. Requiere un sistema de sostenimiento fuerte para soportar las cargas del material que cubre el tnel. Existen dos formas de realizar el cut-and-cover:

Mtodo 'Bottom-up': Se excava a cielo abierto la totalidad del hueco ocupado por el tnel y se construye en el interior. El tnel puede ser de hormign in situ, hormign pretensado, arcos pretensados, arcos con acero corrugado y tambin con ladrillo, que se sola usar al principio.

Tneles de la M-30 excavados con el mtodo Top-donw.

Mtodo 'Top-down': Este mtodo se encuentra en auge para la construccin de tneles en el interior de las ciudades (tneles de la M-30, Metro de Mlaga...). Requiere poca maquinaria especializada, apenas ms de la utilizada en la construccin convencional de stanos. En la superficie, desde la calle, se ejecutan las paredes del tnel cavando una zanja que se hormigona para formar muros pantalla o una hilera de pilotes. Cuando las paredes estn terminadas se ejecuta la losa superior, que se apoya en las paredes, excavando slo el hueco que ocupa la losa y apoyndola durante su construccin contra el terreno. Cuando la losa y las paredes estn terminadas, puede reconstruirse la superficie mientras continan los trabajos en el interior del tnel. La tierra del interior del tnel no se extrae hasta esta fase, en la que como los elementos portantes del tnel estn ya construidos se puede excavar con retroexcavadoras. Cuando se ha excavado hasta el nivel adecuado se ejecuta la contrabveda, losa generalmente de hormign que hace de suelo del tnel. Se pueden crear losas intermedias para realizar tneles de varias plantas.

TuneladoraArtculo principal: Tuneladora

Las mquinas tuneladoras y los sistemas asociados de retroceso y avance hacen el proceso de excavacin ms automatizado. Existe una gran variedad de tuneladoras en funcin de las condiciones de puesta en obra, desde roca densa a suelo disgregado y saturado de agua. Algunos tipos de tuneladoras son las escudos, topos, dobles escudos... Hasta hace poco la mayor tuneladora jams construida se uso en el "Tunnel Groeene Hart" en Holanda, esta tena un dimetro de 14,87 metros.1 En la actualidad existen mquinas an mayores como los usados en la Autopista de Circunvalacin de Madrid M-30 que miden 15 metros de dimetro,2 y los tneles Chong Ming en Shanghi, China. El rcord est en la que se usa para excavar los tneles Base San Gotardo en Suiza que tiene 19 metros.

Nuevo Mtodo AustracoEl nuevo mtodo austraco fue desarrollado en los aos 1960. La excavacin se realiza en dos fases, primero se realiza la excavacin superior y despus se retira el terreno que quede debajo hasta la cota del tnel. El mtodo se basa en usar la tensin geolgica del macizo rocoso circundante para que el tnel se estabilice a s mismo mediante el efecto arco. Para conseguirlo nos basamos en medidas geotcnicas para trazar un seccin ptima. La excavacin es inmediatamente protegida con una delgada capa de hormign proyectado. Esto crea una anillo de descarga natural que minimiza la deformacin de la roca. Debido al control exhaustivo el mtodo es muy flexible, incluso en condiciones geomecnicas desconocidas de consistencia de la roca durante el trabajo de tunelacin. Las mediciones de las propiedades de la roca nos informan de las herramientas apropiadas. En las ltimas dcadas las excavaciones mayores de 10 km en suelo blando se han convertido en usuales. Uno de los casos ms conocidos, corresponden a la construccin de la Lnea 4 y la Extensin de las Lneas 1, 2 y 5 del Metro de Santiago.

Empuje de tubosEn ingls llamado Pipe jacking. El mtodo consiste en empujar el tubo mediante gatos hidralicos hacia el terreno. Se usa cuando existen estructuras por encima que no se quieren daar como vas de tren o carreteras.

Tecnologa sin zanjaArtculo principal: Trenchless technology

Las teconologas sin zanja (del ingls Trenchless technology) se basan en una serie de mtodos que permiten la instalacin o reparacin de tuberas de pequeo dimetro (menores a 3 metros) sin la excavacin de una zanja. El objetivo primordial es evitar molestias a los ciudadanos y reducir el impacto al terreno. Como principal inconveniente est el elevado coste al ser una tecnologa muy costosa.

UtilizacinPuede servir para:

Como comunicacin de los niveles de extraccin en la explotacin de minas subterrneas. Para extraccin del material de la mina siguiendo una capa, filn o masa mineralizada.

Trnsito de peatones o ciclistas, para vehculos a motor, para trfico ferroviario, en particular, muchos sistemas de transporte metropolitano, estn constituidos por redes de tneles ferroviarios. Unir cuencas hidrogrficas vecinas, para transportar agua (para consumo, para centrales hidroelctricas o como cloacas), por medio de canales, o para atravesar elevaciones topogrficas importantes. Conducir otros servicios como cables de comunicaciones, tuberas, etc. Transportar con facilidad materiales o productos. Evitar la fragmentacin de hbitats y la creacin de corredores biolgicos, como los falsos tneles denominados ecoductos.

Eleccin entre tnel y puentePara pasos de agua, un tnel es normalmente ms caro que construir un puente. La navegacin en el paso puede limitar la construccin de puentes altos cuyos pilares podran cortar canales de navegacin necesitando un tnel. Normalmente los puentes requieren una gran superficie ocupada, mucho mayor que la utilizada por los tneles. En ciudades donde el precio del suelo es elevado como Manhattan o Hong Kong este es el principal factor a favor. Boston ha procedido a reemplazar su red de carreteras en superficie por un sistema de tneles para incrementar la capacidad de trfico, ocultarlo, aumentar el terreno til y mejorar la movilidad y la stetica de la ciudad con respecto a su frente martimo. En 1934 el tnel de Queensway Road debajo del ro Mersey en Liverpool fue elegido antes que un puente masivo por distintas razones, entre ellas blicas ya que un avin poda derribar el puente en tiempos de guerra. Adems el mantenimiento de un puente tan grande sera ms costoso que el de un tnel. Similares conclusiones se llevaron a cabo en 1971 en el tnel de Kingsway debajo del ro Mersey. Ejemplos de tneles que cruzan pasos de agua son el tnel Holland y tnel Lincoln entre New Jersey y Manhattan, y los tneles del ro Elizabeth en Virginia entre Norfolk y Portsmouth (Virginia). Otras razones pueden ser las dificultades tcnicas que pueden aparecer como mareas, meteorologa extrema o navegacin durante la construccin, razones estticas (preservar el paisaje existente, el escenario) o miedo a posibles problemas de accidentes o fuego. Aun as existen algunos mezclas entre puentes y tneles como el caso del Puente de Oresund.

Grandes tnelesArtculo principal: Lista de grandes tneles

Eurotnel; Tnel Seikan; Tnel de Lrdal, en Noruega; Tnel del Cristo Redentor, en la frontera entre Argentina y Chile; TRAM Metropolitano de Alicante; Tnel de Mont Blanc; Tnel del Simpln; Tnel de Pajares; Tnel de Occidente; Tnel de Guadarrama; Tnel de San Pedro; Tnel de Cenpoalla;

Enlaces externos

Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Tnel. Wikcionario tiene definiciones para tnel. Tnel transatlntico Tnel de Vielha - Val d'Aran Manual de tneles interurbanos de carretera Consejo General de Colegios Oficiales de Ingenieros Tcnicos de Minas Pgina dedicada a la descripcin de tipos de tuneladoras TcpTnel: Replanteo y toma de perfiles de tneles

Referencias1. The Groene Hart Tunnel 2. El Pas, 23-01-2005 [1]