12 PRESENTACIÓN curso OAXACA 02 OCT 2012

Túneles Carreteros Diseño, Construcción y Supervisión

Seguimiento Técnico de Obra durante la construcción de túneles carreteros Ing. Leonardo Guzmán León Director de Apoyo Técnico de Puentes y Obras Especiales

Oaxaca, Octubre 2012

“TÚNELES CARRETEROS”

Túnel Sinaloense

Túneles en Proceso y Construcción en México Carretera México - Tuxpan

6 Túneles

L= 8, 594 m

Carretera Río Verde - Cd. Valles

4 Túneles

L=

Carretera Durango - Mazatlán

61 Túneles

750 m

L= 18,300 m

Carretera Arriaga – Tuxtla Gutiérrez

2 Túneles

L=

306 m

Acceso a la zona Portuaria de Salina Cruz

1 Túnel

L=

493 m

Túnel Libramiento Vallarta

1 Túnel

L=

489 m

Carretera Atizapán – Atlacomulco

1 Túnel

L=

380 m

Vialidad Huixquilucan

2 Túneles

L=

706 m

Libramiento Xalapa

1 Túnel

L=

580 m

Mineral del Monte

3 Túneles

L=

550 m

Carretera Jala – Puerto Vallarta Libr. Norponiente de Acapulco

7 Túneles 3 Túneles

L= 2,000 m L= 800 m

Libramiento Sur Morelia

2 Túnel

L= 1,100 m

94 túneles

35,048 m

“TÚNELES CARRETEROS”

LA CONSTRUCCIÓN DE UN TÚNEL SE AFRONTA SIEMPRE CON UN GRADO DE INDETERMINACIÓN DEBIDO A LAS DIFICULTADES DE INVESTIGACIÓN Y RECONOCIMIENTO DEL TERRENO ANTES Y DURANTE LA EXCAVACIÓN. POR ELLO ES IMPRESCINDIBLE REALIZAR UN CONTROL PERMANENTE DURANTE TODO EL PROCESO CONSTRUCTIVO.

“TÚNELES CARRETEROS”

EN MÚLTIPLES CASOS, LOS DISEÑOS DE LOS

TÚNELES

CARRETEROS

ADECUAN

DURANTE

SE LA

COMPLETAN

Y

CONSTRUCCIÓN,

PARA TOMAR EN CUENTA SITUACIONES NO PREVISTAS O CONDICIONES DISTINTAS A LAS ANTICIPADAS EN LOS ESTUDIOS.

“TÚNELES CARRETEROS”

EL DISEÑO DE UN TÚNEL DEBERÁ INCLUIR, SIN DUDA, LA DEFINICIÓN DETALLADA DEL PROCESO DE

CONSTRUCCIÓN.

ESTE

PROCESO

DEBE

SEÑALAR LAS ETAPAS, FASES Y TIEMPOS DE LA EXCAVACIÓN, SOSTENIMIENTO

DEL Y

SOPORTE, DE

DEL

REVESTIMIENTO

DEFINITIVO, COMO YA SE SEÑALÓ.

“TÚNELES CARRETEROS”

Procesos Constructivos de Túneles Carreteros Situación actual de la construcción de los túneles en la Carretera Durango – Mazatlán De los 61 túneles contemplados construir en esta carretera, por su longitud se han divido de la siguiente manera: • Túneles cortos de 80 a 400 m, que únicamente requieren Iluminación 52 • Túneles largos de mas de 400 m, que requieren sistemas de seguridad 9 (Iluminación, ventilación, contraincendios, comunicación y señalización) 8 túneles están diseñados para alojar CUATRO CARRILES DE CIRCULACION, dos por sentido. ( 2.9 Km)    

En excavación y colocación de los soportes primarios En Revestimiento definitivo, drenaje y pavimento En proceso de iluminación En proceso de colocar sistemas Inteligentes

2 26 30 3

“TÚNELES CARRETEROS”

Etapas de Excavación y Sistemas de Soporte primario • -

a. Marcos metálicos y retaque de madera b. Anclas : inyectadas barras metálicas o varillas de refuerzo cables de acero c. Concreto lanzado:

vía seca vía húmeda

con fibras sin fibras

d. Charolas metálicas * e. Dovelas de concreto * f. Revestimiento definitivo de concreto hidráulico +

metálicas plásticas

simple ó armado

“TÚNELES CARRETEROS”

Procedimiento Constructivo • • • • •

12345-

Emportalamiento Excavación y sostenimiento Impermeabilización Revestimiento Definitivo Equipamiento

“TÚNELES CARRETEROS”

Emportalamiento

“TÚNELES CARRETEROS”

Antes de iniciar la excavación en el interior del túnel se deben construir los portales, los cuales delimitan la entrada y la salida del mismo.

• • • • • •

Etapas: 1.1 Excavación a cielo abierto 1.2 Construcción de cunetas 1.3 Concreto Lanzado con fibras metálicas 1.4 Colocación de anclas 1.5 Colocación de drenes

“TÚNELES CARRETEROS”

Excavación a cielo abierto

Se realiza el corte del tajo, el cual, dependiendo del tipo de material, se puede realizar por medios mecánicos o utilizando explosivos

“TÚNELES CARRETEROS”

Construcción de contracunetas Concreto Lanzado Con fibras metálicas

Colocación de Anclas y drenes

“TÚNELES CARRETEROS”

Excavación y sostenimiento •

La excavación y el sostenimiento en el interior de un túnel están determinados por la calidad del macizo rocoso, el cual se puede medir a través de método RMR (Rock Mass Ratiing).

•

Este método determina la calidad de la roca permitiendo determinar las fases de excavación y el tipo de sostenimiento a utilizar (concreto lanzado, anclas o marcos metálicos etc.).

“TÚNELES CARRETEROS”

Clasificación RMR CG

RMR

A

≥ 81

ROCA MUY BUENA B

61 A 80

ROCA BUENA C(+)

51 A 60

SOSTENIMIENTO Concreto lanzado f´c=200 kg/cm², e=5 cm adicionado con fibras de acero Anclas de fricción puntales.

Concreto lanzado f´c=200 kg/cm², e=10 cm adicionado con fibras de acero Anclas de fricción @ 2.5x2.5 m. En tresbolillo l=6 m ø 1”.

Concreto lanzado f´c=200 kg/cm², e=10 cm adicionado con fibras de acero

ROCA BUENA A REGULAR Anclas de fricción @ 2.0x2.0m. En tresbolillo l=6 m ø 1”.

C(-)

41 A 50

ROCA REGULAR D(+)

31 A 40

Concreto lanzado f´c=200 kg/cm², e=15 cm adicionado con fibras de acero Anclas de fricción @ 1.5x1.5m. En tresbolillo l=6 m ø 1”.

Concreto lanzado f´c=200 kg/cm², e=15 cm adicionado con fibras de acero

ROCA MALA A REGULAR Marcos metálicos @ 1.20 metros.

D(-)

21 A 30

ROCA MALA E

≤20

MUY MALA

Concreto lanzado f´c=200 kg/cm², e=15 cm adicionado con fibras de acero Marcos metálicos @ 0.80 metros.

Concreto lanzado f´c=200 kg/cm², e=10 cm adicionado con fibras de acero Marcos metálicos @ 1.0 metros. Enfilaje

“TÚNELES CARRETEROS”

CONDICIÓN GEOTÉCNICA “A” RMR ≥81 MUY BUENA

SOSTENIMIENTO CONCRETO LANZADO F´C=200 KG/CM2, E=5CM ADICIONADO CON FIBRAS DE ACERO ANCLAS DE FRICCION PUNTUALES

“TÚNELES CARRETEROS”

CONDICIÓN GEOTÉCNICA “B” RMR 61 A 80 BUENA

SOSTENIMIENTO CONCRETO LANZADO F´C=200 KG/CM2, E=10CM ADICIONADO CON FIBRAS DE ACERO ANCLAS DE FRICCION A CADA 2.5 X 2.5 EN TRESBOLILLO L=6 m, Ø=1”

“TÚNELES CARRETEROS”

CONDICIÓN GEOTÉCNICA “C+” RMR 51 A 60 BUENA A REGULAR

SOSTENIMIENTO CONCRETO LANZADO F´C=200 KG/CM2, E=10CM ADICIONADO CON FIBRAS DE ACERO ANCLAS DE FRICCION A CADA 2.0 X 2.0 EN TRESBOLILLO L=6 m , Ø=1”

“TÚNELES CARRETEROS”

CONDICIÓN GEOTÉCNICA “C-” RMR 41 A 50 REGULAR

SOSTENIMIENTO CONCRETO LANZADO F´C=200 KG/CM2, E=15CM ADICIONADO CON FIBRAS DE ACERO ANCLAS DE FRICCION A CADA 1.5 X 1.5 EN TRESBOLILLO L=6 m , Ø=1”

“TÚNELES CARRETEROS”

CONDICIÓN GEOTÉCNICA “D+” RMR 31 A 40 MALA A REGULAR

SOSTENIMIENTO CONCRETO LANZADO F´C=200 KG/CM2, E=15CM ADICIONADO CON FIBRAS DE ACERO MARCOS METALICOS A CADA 1.2M

“TÚNELES CARRETEROS”

CONDICIÓN GEOTÉCNICA “D-” RMR 21 A 30 MALA

SOSTENIMIENTO CONCRETO E=15CM ACERO

LANZADO F´C=200 KG/CM2, ADICIONADO CON FIBRAS DE

MARCOS METALICOS A CADA 0.80M

“TÚNELES CARRETEROS”

CONDICIÓN GEOTÉCNICA “E” RMR ≤ 20 MUY MALA

SOSTENIMIENTO CONCRETO E=10CM ACERO

LANZADO F´C=200 KG/CM2, ADICIONADO CON FIBRAS DE

MARCOS METALICOS A CADA 1.0M. ENFILAJE

“TÚNELES CARRETEROS”

Medidas de Convergencia La medición de convergencias es la instrumentación mas rápida, económica y más utilizada para el control de la de deformaciones que se producen en el interior de los túneles.

Por medio de las medidas de convergencia se determinan las variaciones de longitud de cuerdas entre puntos de hastiales y la bóveda. Las medidas se realizan con instrumentos de muy alta precisión como son los extensómetros.

“TÚNELES CARRETEROS”

Medidas de Convergencia Como se hacen las mediciones.

Extensómetro

Ganchos

La medición se hace entre dos puntos que se anclan a la roca en el contorno del túnel, los cuales poseen en su extremo una rosca o un gancho donde se aplica el aparato de medición . La cinta se pone a una cierta tensión constante para que un reloj comparador aprecie como mínimo la decima de milímetro.

“TÚNELES CARRETEROS”

Sección típica de medidas de convergencia

Impermeabilizació Una vez terminada la excavación y el n primario del túnel se procederá sostenimiento con la impermeabilización y el drenaje del mismo.

Con la impermeabilización se evita el ingreso de agua al interior del túnel y mediante el drenaje se evacua el agua que pudiera filtrarse hacia el exterior del túnel.

Etapas: Colocación Colocación Colocación Colocación

de geotextil de geomembrana de dren lateral del drenaje

“TÚNELES CARRETEROS”

Revestimiento Definitivo

“TÚNELES CARRETEROS”

Equipamiento

“TÚNELES CARRETEROS”

Equipamiento

“TÚNELES CARRETEROS”

Equipamiento

“TÚNELES CARRETEROS” Construcción de caminos de acceso, para llegar a la zona de los portales,

Evitar dañar la estabilidad de la entrada / salida del túnel.

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS” Cobertura lateral escasa

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS” Túnel el Guineo a cuatro carriles

“TÚNELES CARRETEROS”

SISTEMAS DE SOPORTE Marcos Metálicos

“TÚNELES CARRETEROS”

Revestimiento Definitivo

SISTEMAS DE SOPORTE Revestimiento Definitivo membrana impermeable

“TÚNELES CARRETEROS”

Primeros túneles sin membrana impermeable

Con membrana

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

Túnel El Sinaloense de 2.8 Km

Galería de evacuación 5 bahías de emergencia 7 conexiones a la galera de evacuación Todos los sistemas

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

“TÚNELES CARRETEROS”

GRACIAS

PROCESOS CONSTRUCTIVOS DE TÚNELES CARRETEROS