“TÚNELES CARRETEROS”
JUAN J. SCHMITTER M. DEL CAMPO
ASPECTOS GENERALES DEL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES
11 – 12 de octubre
1. CAMPOS DE APLICACIÓN DE LAS OBRAS SUBTERRÁNEAS 2. DESARROLLO HISTÓRICO DE LOS TÚNELES 3. CONCEPTOS BÁSICOS
1. CAMPOS DE APLICACIÓN DE LAS OBRAS SUBTERRÁNEAS
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DE ACUERDO CON KÁROLY SZÉCHY (1970), LAS OBRAS SUBTERRÁNEAS SE SUBDIVIDEN EN CUATRO GRUPOS: MINERÍA TÚNELES PARA TRÁFICO Y CONDUCCIÓN REFUGIOS Y ALMACENES ESTACIONAMIENTOS
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LOS TÚNELES PARA TRÁFICO SE UTILIZAN PARA EL MOVIMIENTO DE: FERROCARRILES METROS VEHÍCULOS AUTOMOTORES EN CARRETERAS Y ZONAS URBANAS PEATONES EMBARCACIONES MENORES
METRO DE LA CIUDAD DE MÉXICO
TÚNEL DE ACCESO A ACAPULCO
TÚNEL SALINA CRUZ (Cortesía Centro SCT)
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LOS TÚNELES PARA CONDUCCIÓN PERMITEN EL FLUJO DE: AGUA POTABLE EN ACUEDUCTOS AGUAS NEGRAS Y PLUVIALES AGUA “INDUSTRIAL” EN PROYECTOS HIDROELÉCTRICOS MATERIALES TÉRREOS Y PÉTREOS, EN MINAS Y PLANTAS INDUSTRIALES
DRENAJE PROFUNDO EN CIUDAD DE MÉXICO
TÚNEL DE DESVÍO, P.H .EL CAJÓN
LOS TÚNELES PARA CONDUCCIÓN TAMBIÉN PERMITEN LA INSTALACIÓN DE: • CABLEADOS ELÉCTRICOS, TELEFÓNICOS, DE FIBRA ÓPTICA, DE TELEVISIÓN, ETC. • TUBERÍAS DOMICILIARIAS, PARA AGUA POTABLE, DRENAJE, GAS, ETC.
2. DESARROLLO HISTÓRICO DE LOS TÚNELES
SEGÚN LA INFORMACIÓN HISTÓRICA DISPONIBLE, EL TÚNEL MÁS ANTIGUO DE QUE SE TENGA NOTICIA, FUE CONSTRUIDO POR LA REINA SEMIRAMIS, EN BABILONIA, BAJO EL RÍO EUFRATES. SU PROPÓSITO ERA COMUNICAR EL PALACIO REAL CON EL TEMPLO DE JOVÁ.
SE MENCIONA QUE SU SECCIÓN TRANSVERSAL ERA RECTANGULAR, CON 4.5m DE ANCHO POR 3.5 DE ALTURA Y SU LONGITUD ERA DE UN KILÓMETRO. PROBABLEMENTE FUE CONSTRUIDO COMO “TÚNEL FALSO”, CON EL CONCEPTO CONSTRUCTIVO DE CORTAR Y CUBRIR.
LOS TÚNELES CONSTRUIDOS POR LAS CIVILIZACIONES ANTIGUAS, TUVIERON PRINCIPALMENTE UN PROPÓSITO ECONÓMICO, AUNQUE NO SON POCOS LOS EJEMPLOS DE USO RELIGIOSO Y ESTRATÉGICO, MILITAR.
ENTRE LOS TÚNELES MUNDIALES MÁS RECIENTES, ESTÁN EL EUROTÚNEL, ENTRE INGLATERRA Y FRANCIA, EL SEIKAN EN JAPÓN, ENTRE LAS ISLAS DE HONSHU Y HOKAIDO Y EL NUEVO TÚNEL ENTRE ITALIA Y SUIZA.
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EN MÉXICO, EL PROBABLE DESARROLLO HISTÓRICO DE LOS TÚNELES, FUE : MINERO FERROCARRILERO DESAGÜE GENERAL DE ÁREAS URBANAS ACUEDUCTOS PROYECTOS HIDROELÉCTRICOS
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INDUSTRIAL CONDUCCIONES PARA RIEGO DRENAJES URBANOS VIALIDADES URBANAS METRO CARRETERO
ES INTERESANTE RECORDAR QUE, CUANDO EN EL SUBSUELO BLANDO Y ARCILLOSO DE LA CIUDAD DE MÉXICO, DEJÓ DE SER PRÁCTICO CONSTRUIR DRENAJES MEDIANTE ZANJAS A CIELO ABIERTO, LA SOLUCIÓN EN TÚNEL SE HIZO PRESENTE.
PARA ELLO, PRONTO SE PUSO EN OPERACIÓN LA HERRAMIENTA DE TUNELEO CONOCIDA COMO “ESCUDO”, INGENIOSO SISTEMA CONSTRUCTIVO PARA HACER TÚNELES, INVENTADO EN LA INGLATERRA DEL SIGLO XIX.
PRIMER ESCUDO, INVENTADO POR SIR MARC I. BRUNEL EN EL SIGLO XIX, PARA CRUZAR BAJO EL RÍO TÁMESIS EN LONDRES
CARICATURA DE ESCUDO
SIN DESCONOCER QUE ESTA HERRAMIENTA DE TUNELEO HA PERMITIDO INDUSTRIALIZAR EL PROCESO CONSTRUCTIVO DE LOS TÚNELES (EN SULOS Y ROCA), DEBE LLEVARSE EN MENTE QUE PARA SU EFICIENTE UTILIZACIÓN EL TÚNEL DONDE SE APLIQUE DEBE SER RAZONABLEMENTE LARGO (Por ejemplo 5 km).
3. CONCEPTOS VARIOS
3.1 FALLA DE TÚNELES 3.2 ESFUERZOS ACTUANTES 3.3 RESISTENCIAS 3.4 TIEMPO “LIBRE” DE SOPORTE 3.5 EFECTO DE “BÓVEDA”
3.6 EFECTO “ANULAR” 3.7 CLASIFICACIÓN EMPÍRICA DEL TUNELERO 3.8 PROCESO DE TUNELEO 3.9 ACCIÓN REFORZADORA DEL SOPORTE INICIAL
3.1 FALLA DE TÚNELES
CAﾃ好O DE LA Bﾃ天EDA
CHIMENEA
FALLA POR EXTRUSIÓN (En suelos)
FALLA POR EXTRUSIÓN (En suelos)
SUELO FLUYENTE
DEFORMACIÓN EXCESIVA
3.2 ESFUERZOS ACTUANTES
• ESTADO INICIAL DE ESFUERZOS O “ESFUERZOS PRIMARIOS” • ESFUERZOS INDUCIDOS POR LA EXCAVACIÓN DEL TÚNEL O “PRESIÓN SECUNDARIA DE LA ROCA” , a) y b) • EXPANSIÓN VOLUMÉTRICA DE LA ROCA O “PRESIÓN DE EXPANSIÓN”
a) AFLOJAMIENTO DE LA ROCA CONTENIDA EN EL MACIZO ROCOSO, O “PRESIÓN POR AFLOJAMIENTO” b) PESO DE LAS MASAS DE ROCA SOBREYACENTES, O DE LAS FUERZAS DE TECTONISMO, TAMBIÉN LLAMADA “PRESIÓN GENUINA DE MONTAÑA”
DISTRIBUCIÓN ESQUEMÁTICA DE ESFUERZOS, ALREDEDOR DE UN TÚNEL CIRCULAR
GENERACIÓN DE “ANILLOS” DE CARGA (ELÍPTICOS), ALREDEDOR DE UNA OQUEDAD
DISTRIBUCIÓN TEÓRICA DE ESFUERZOS ALREDEDOR DE UN AGUJERO CIRCULAR
3.3 RESISTENCIAS
GENERALMENTE, LAS FORMACIONES ROCOSAS DONDE SE CONSTRUYEN LOS TÚNELES, ESTÁN FRACTURADAS Y LOS MATERIALES QUE LAS FORMAN PUEDEN ESTAR ALTERADOS.
LA PRESENCIA DE DISCONTINUIDADES, CONTACTOS GEOLÓGICOS Y FALLAS, SON ALGUNOS DE LOS ACCIDENTES GEOLÓGICOS QUE REDUCEN NOTORIAMENTE LA RESISTENCIA ESTRUCTURAL DEL MACIZO ROCOSO.
ES POR ELLO QUE LA RESISTENCIA DE LA “ROCA INTACTA”, ES SOLO UN ÍNDICE ÚTIL EN LA EVALUACIÓN GLOBAL DE LA RESISTENCIA DEL MACIZO ROCOSO Y NO DEBE UTILIZARSE DIRECTAMENTE PARA EVALUAR EL COMPORTAMIENTO DEL TÚNEL QUE AHÍ SE CONSTRUYA.
SERÍA EQUIVALENTE A VALUAR LA RESISTENCIA DE UN MURO DE LADRILLO, TOMANDO EN CUENTA SOLAMENTE LA RESISTENCIA DE ÉSTOS, SIN CONSIDERAR SI ESTÁN PEGADOS CON MORTERO DE CEMENTO, CON BARRO O BIEN SOLO “JUNTEADOS” SIN CEMENTANTE ALGUNO.
POR LA GRAN COMPLEJIDAD QUE TIENEN LOS MACIZOS ROCOSOS, MÁS QUE UNA DETERMINACIÓN DIRECTA DE SU RESISTENCIA, ES USUAL ASIGNARLES UNA “CALIFICACIÓN” O UN “ÍNDICE” (EMPÍRICOS), BASADOS EN CIERTAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS OBSERVABLES EN AQUÉLLOS Y EN ESPECIAL DE SUS DISCONTINUIDADES
EL CONCEPTO MÁS SIMPLE PARA DETERMINAR LA CALIDAD DE UN MACIZO ROCOSO SE DEBE AL CONSULTOR DEERE, Y SE DENOMINA COMÚNMENTE ÍNDICE DE CALIDAD DE LA ROCA, “RQD”
ÍNDICE DE CALIDAD DE LA ROCA, SEGÚN DEERE RQD < 25% 25 a 50% 50 a 75% 75 a 90% 90 a 100%
CALIDAD DE LA ROCA MUY MALA MALA REGULAR BUENA MUY BUENA
ENTRE LOS CRITERIOS DE CALIFICACIÓN MAS UTILIZADOS SE ENCUENTRAN LOS ELABORADOS POR: • BIENAWSKY • BARTON, LIEN Y LUNDE
EN EL CRITERIO ESTABLECIDO POR BIENIAWSKY, SE TOMAN EN CUENTA FACTORES TALES COMO: LA RESISTENCIA DE LA ROCA INTACTA. LA CALIDAD DE LOS CORAZONES OBTENIDOS DURANTE EL MUESTREO DE LA ROCA, (RQD). EL ESPACIAMIENTO DE LAS JUNTAS DE LA FORMACIÓN ROCOSA. EL ESTADO QUE PRESENTAN LAS FISURAS. LA PRESENCIA DE AGUA EN LA FORMACIÓN ROCOSA
CLASIFICACIÓN DE LOS MACIZOS ROCOSOS, SEGÚN BIENIAWSKY VALUACIÓN CLASE DESCRIPCIÓN 100 a 81 I MUY BUENA ROCA 80 a 61 II BUENA ROCA 60 a 41 III ROCA REGULAR 40 a 21 IV ROCA MALA < de 20 V ROCA MUY MALA
EN EL CRITERIO ESTABLECIDO POR BARTON, LIEN Y LUNDE, SE TOMAN EN CUENTA FACTORES TALES COMO EL ÍNDICE DE CALIDAD DE LA ROCA, DE DEERE. EL NÚMERO DE SISTEMAS DE FISURAS. LA RUGOSIDAD DE LAS FISURAS. LA ALTERACIÓN DE LAS FISURAS. LA PRESENCIA DE AGUA EN LA FORMACIÓN ROCOSA. Y UN FACTOR “SRF” DE REDUCCIÓN DE ESFUERZOS.
ÍNDICE DE CALIDAD DE TÚNELES, SEGÚN BARTON, LIEN Y LUNDE VALUACIÓN DESCRIPCIÓN DE LA ROCA 0.001 a 0.01 EXCEPCIONALMENTE MALA 0.01 a 0.1 EXTREMADAMENTE MALA 0.1 a 1 MUY MALA 1a4 MALA 4 a 10 REGULAR 10 a 40 BUENA 40 a 100 MUY BUENA 100 a 400 EXTRAORDINARIAMENTE BUENA 400 a 1000 EXCEPCIONALMENTE BUENA
POR LO GENERAL, ASOCIADOS A ESTAS CALIFICACIONES E ÍNDICES DE LOS MACIZOS ROCOSOS, SE CUENTA CON RECOMENDACIONES “EMPÍRICAS” PARA LA INSTALACIÓN DE UN SOPORTE INICIAL, QUE PERMITA ESTABILIZAR LAS PAREDES DEL TÚNEL EN CUESTIÓN.
RECIENTEMENTE, GRACIAS O LOS PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO COMPUTACIONAL BASADOS EN EL MÉTODO DEL ELEMENTO FINITO, ES POSIBLE IDENTIFICAR EL COMPORTAMIENTO DE UN TÚNEL O UNA OBRA SUBTERRÁNEA.
PARA ELLO ES NECESARIO CONTAR CON EL MODELO GEOLÓGICO/GEOTÉCNICO DEL SITIO, CON LAS PROPIEDADES MECÁNICAS, DE RESISTENCIA Y DEFORMACIÓN, DE LOS MATERIALES CONTENIDOS EN EL SUBSUELO Y LA GEOMETRÍA DEL TÚNEL O DE LA OBRA SUBTERRÁNEA.
COMO RESPUESTA DEL ANÁLISIS SE OBTIENEN ESFUERZOS ACTUANTES Y ZONAS DE POSIBLE PLASTIFICACIÓN EN EL TÚNEL O EN LA OBRA SUBTERRÁNEA ANALIZADA, LO CUAL PERMITE AFINAR SU DISEÑO.
3.4 TIEMPO “LIBRE DE SOPORTE”
ES UN CONCEPTO IMPORTANTE PARA LA SELECCIÓN DEL PROCESO CONSTRUCTIVO DE UN TÚNEL, QUE LLEVA IMPLÍCITO EL FACTOR TIEMPO. USUALMENTE SE IDENTIFICA A TRAVÉS DE LA CLASIFICACIÓN DEBIDA A LAUFFER
EL TIEMPO “LIBRE DE SOPORTE”, DURANTE EL CUAL PERMANECE ESTABLE LA FRENTE RECIÉN EXCAVADA DE UN TÚNEL, DEPENDE DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DEL MATERIAL, Y DE LA FORMA Y DIMENSIONES DE SU SECCIÓN TRANSVERSAL.
ESTE LAPSO, USUALMENTE SE APROVECHA PARA INSTALAR EL SOPORTE INICIAL, QUE REQUIERE EL TÚNEL, PARA ASEGURAR LA ESTABILIDAD DE SUS PAREDES.
3.5 EFECTO DE Bﾃ天EDA
ADEMÁS DEL TIEMPO “LIBRE DE SOPORTE”, DE MANERA MOMENTÁNEA SE PRESENTA EN EL FRENTE DEL TÚNEL UN “EFECTO DE BÓVEDA” (Tridimensional), DONDE EL MATERIAL SIN EXCAVAR, “TAPÓN”, PUEDE CONSTITUIR UN MUY FAVORABLE REFUERZO ESTABILIZADOR.
ALGUNOS EXPERTOS EN EL DISEÑO DE TÚNELES, REVISAN CON ESPECIAL CUIDADO LA CAPACIDAD ESTRUCTURAL DE ESTE “ TAPÓN”, Y EN ALGUNOS CASOS, LO REFUERZAN PREVIAMENTE AL AVANCE DE LA EXCAVACIÓN, PARA GARANTIZAR LA ESTABILIDAD DE ÉSTA.
3.6 EFECTO ANULAR
OBVIAMENTE, AL AVANZAR LA EXCAVACIÓN DEL TÚNEL, DESAPARECE EL “TAPÓN” EN CUESTIÓN Y SU FAVORABLE EFECTO TRIDIMENSIONAL, TRANSFORMÁNDOSE ENTONCES EN UNA MENOS FAVORABLE CONDICIÓN BIDIMENSIONAL.
3.7 CLASIFICACIÓN EMPÍRICA DEL “TUNELERO” (Según K. Terzaghi)
SEGÚN ESTA CLASIFICACIÓN, SE LE ASIGNA AL MATERIAL DONDE SE EXCAVA EL TÚNEL, UNA CIERTA CATEGORÍA DEL 1 AL 10, EN FUNCIÓN DEL MEJOR AL PEOR COMPORTAMIENTO OBSERVADO DURANTE EL TUNELEO.
1. DURO EL FRENTE DEL TÚNEL PUEDE AVANZAR LIBREMENTE, SIN REQUERIR SOPORTE INICIAL.
2. FIRME SIMILAR A LA ANTERIOR CATEGORÍA, SOLO QUE EVENTUALMENTE SERÁ NECESARIO COLOCARLE UN REVESTIMIENTO DEFINITIVO PARA SU OPERACIÓN.
3. DE GRANEO LENTO SE DESPRENDEN TERRONES Y PARTÍCULAS, TIEMPO DESPUÉS QUE EL TERRENO HA QUEDADO EXPUESTO A LA INTEMPERIE.
4. DE GRANEO RÁPIDO SIMILAR A LA ANTERIOR CALIFICACIÓN, PERO EL DESPRENDIMIENTO OCURRE EN POCOS MINUTOS.
5. DE EXTRUSIÓN LENTA EL TERRENO DEL FRENTE AVANZA LENTAMENTE HACIA EL INTERIOR DEL TÚNEL, SIN FRACTURARSE Y SIN INCREMENTO NOTORIO DE VOLUMEN. SE PUEDEN INDUCIR LEVES ASENTAMIENTOS EN LA SUPERFICIE DEL TERRENO.
6. EXPANSIVO EL TERRENO DEL FRENTE AVANZA LENTAMENTE HACIA EL INTERIOR DEL TÚNEL, PERO CON UN NOTORIO INCREMENTO DE VOLUMEN, ASOCIADO A LA PRESENCIA DE AGUA.
7. DE CORRIDA COHESIVA AL RETIRARSE EL SOPORTE LATERAL, Y DESPUÉS DE UN BREVE PERÍODO DE GRANEO, EL MATERIAL SE DERRAMA (CORRE) COMO SI FUERA AZÚCAR GRANULADA.
8. DE CORRIDA FRANCA IGUAL QUE LA ANTERIOR CATEGORÍA, SOLO QUE EL DERRAME (CORRIDA) SE PRESENTA SIN EL PERÍODO PREVIO DE GRANEO
9. DE EXTRUSIÓN RÁPIDA EL TERRENO DEL FRENTE AVANZA RÁPIDAMENTE HACIA EL INTERIOR DEL TÚNEL, EN FORMA DE FLUJO PLÁSTICO. SE PUEDEN INDUCIR GRANDES ASENTAMIENTOS EN LA SUPERFICIE DEL TERRENO.
10. FLUYENTE EL TERRENO DEL FRENTE SE MUEVE COMO UN LÍQUIDO VISCOSO, QUE PUEDE INVADIR LA SECCIÓN COMPLETA DEL TÚNEL Y LLEGAR HASTA SU PORTAL DE ENTRADA, ARRASTRANDO “TODO” A SU PASO.
3.8 PROCESO DE TUNELEO
EN LO QUE SIGUE SE DESCRIBE DE MANERA SIMPLISTA, LO QUE SUCEDE EN EL ENTORNO VECINO A UN TÚNEL, CUANDO ÉSTE ES EXCAVADO.
1. CUANDO SE EXCAVA UN TÚNEL EN EL
SUBSUELO, SE GENERA UN NOTORIO CAMBIO EN EL ESTADO INICIAL DE ESFUERZOS DEL ENTORNO, GENERÁNDOSE UNA PRESIÓN SECUNDARIA, LA CUAL INCLUYE PRINCIPALMENTE ESFUERZOS DE COMPRESIÓN.
2. LA RESPONSABILIDAD DE CARGA QUE
TENÍA EL MATERIAL REMOVIDO, SE HA TRANSFERIDO AL TERRENO VECINO, EL CUAL TENDRÁ QUE SOPORTAR LA NUEVA PRESIÓN SECUNDARIA, SIN LA VENTAJA ESTRUCTURAL DE CONFINAMIENTO, QUE LE PROPORCIONABA EL MATERIAL REMOVIDO POR LA EXCAVACIÓN.
3. LA FALTA DE CONFINAMIENTO EN EL
MATERIAL VECINO AL TÚNEL, LE PROPORCIONA UNA LIBERTAD DE MOVIMIENTO QUE ANTES NO TENÍA, Y CON ELLO, LA POSIBILIDAD DE QUE PUEDAN FORMARSE DESFAVORABLES MECANISMOS DE FALLA.
4. HABLANDO COLOQUIALMENTE, PUEDE
DECIRSE QUE AL EXCAVAR UN TÚNEL, LOS MATERIALES VECINOS, QUE DURANTE LARGO TIEMPO PERMANECIERON “PRESOS”, SE SIENTEN DE PRONTO “LIBERADOS” Y TENDERÁN A “ESCAPARSE” POR LA “PUERTA” RECIÉN ABIERTA.
5. SI LOS MATERIALES VECINOS AL TÚNEL
SON COMPETENTES, SE APRETUJARÁN ENTRE SÍ AL BUSCAR “SU SALIDA”, Y FORMARÁN COMO “ACTO REFLEJO” UN “ANILLO DE CARGA”, QUE NO LOS DEJARÁ SALIR Y ASÍ EL TÚNEL PERMANECERÁ ESTABLE.
6. POR EL CONTRARIO, SI LOS MATERIALES
VECINOS AL TÚNEL SON INCOMPETENTES, AL APRETUJARSE TENDERÁN A DESMORONARSE O A PLASTIFICARSE Y EVENTUALMENTE TERMINARÁN ESCAPÁNDOSE, CERRANDO A SU PASO EL HUECO ABIERTO Y EN CONSECUENCIA EL TÚNEL SERÁ INESTABLE.
3.9 ACCIÓN REFORZADORA DEL SOPORTE INICIAL
A. SI LA RESISTENCIA DEL MATERIAL
EXCAVADO ES MAYOR QUE EL ESFUERZO DE COMPRESIÓN INDUCIDO EN LAS PAREDES DEL TÚNEL, POR EL NUEVO ESTADO DE ESFUERZOS, LAS PAREDES DEL TÚNEL SERÁN ESTABLES Y NO REQUERIRÁN AYUDA ADICIONAL PARA PERMANECER ASÍ.
B. POR EL CONTRARIO, SI LA
RESISTENCIA DEL MATERIAL ES NOTORIAMENTE MENOR AL ESFUERZO DE COMPRESIÓN QUE SE GENERA POR EL NUEVO ESTADO DE ESFUERZOS, EL TÚNEL NO PODRÁ PERMANECER ABIERTO SIN LA COLOCACIÓN INMEDIATA DE UN SISTEMA DE SOPORTE INICIAL (escudo).
C. FINALMENTE, SI LA RESISTENCIA DEL
MATERIAL ES SIMILAR AL ESFUERZO DE COMPRESIÓN GENERADO POR EL NUEVO ESTADO DE ESFUERZOS, SE PROVOCA UNA INCIPIENTE INESTABILIDAD, QUE PUEDE SER CONTRARRESTADA APLICANDO UN RAZONABLE SOPORTE INICIAL.
D. CON EL PASO DEL TIEMPO LOS
ESFUERZOS DE COMPRESIÓN ASOCIADOS A LA PRESIÓN SECUNDARIA QUE SE GENERÓ ALREDEDOR DEL TÚNEL, TENDERÁN A REDUCIRSE, AL PERMITIRSE LA OCURRENCIA DE DESPLAZAMIENTOS DE “CONVERGENCIA”, EN SUS PAREDES.
"A" PREMATURO "B" A TIEMPO
ESFUERZO
"C" TARDIO COMPORTAMIENTO MATERIAL EXCAVADO
COMPORTAMIENTO DEL SOPORTE INICIAL
"A"
"B"
"C"
DEFORMACION
CURVA “CARACTERÍSTICA” DE UN TÚNEL EN PROCESO DE EXCAVACIÓN
E. SIN EMBARGO, SI LOS VALORES DE LAS
CONVERGENCIAS SUPERAN CIERTOS LÍMITES (particulares en cada material), EL TERRENO VECINO SE PUEDE AFLOJAR MÁS ALLÁ DE LO ESPERADO Y EN CONSECUENCIA, LOS ESFUERZOS DE COMPRESIÓN, ALREDEDOR DEL TÚNEL, AUMENTARÁN.
F. SEGÚN K. SZECHY (1970), “EL ARTE DEL
TUNELEO” CONSISTE EN IDENTIFICAR HASTA DONDE DEBEN LLEGAR LAS CONVERGENCIAS, PARA UNA FAVORABLE REDUCCIÓN DE LOS ESFUERZOS, ANTES DE QUE SOBREPASEN EL PUNTO DONDE AQUÉLLAS VUELVEN A INCREMENTARSE NOTORIAMENTE.
UTILIZANDO COMO SÍMIL AL CUERPO HUMANO, PUEDE DECIRSE QUE EL “SOPORTE INICIAL” EN LOS TÚNELES JUEGA UN PAPEL SIMILAR AL DEL ESQUELETO ÓSEO, MIENTRAS QUE EL “REVESTIMIENTO FINAL” CUBRE UN PAPEL DE PROTECCIÓN COMO EL QUE TIENE LA PIEL.
4. ETAPAS EN LA CONSTRUCCIÓN DE UN TÚNEL
4.1 EMPORTALAR 4.2 EXCAVAR 4.3 REZAGAR 4.4 ESTABILIZAR EL FRENTE 4.5 SOPORTAR LAS PAREDES 4.6 REVESTIR
4.1 EMPORTALAR
REFORZAR PREVIAMENTE EL CORTE DONDE SE EXCAVARÁ EL TÚNEL, PARA QUE SEA CAPAZ DE SOPORTAR LA CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS DERIVADOS DEL TUNELEO, ADEMÁS DE LOS ASOCIABLES A SU ESTABILIZACIÓN COMO TALUD.
REFUERZO DEL TALUD, PREVIO A LA EXCAVACIÓN DEL TÚNEL
MARCO ESTRUCTURAL, ANTES DE INICIAR EL TUNELEO
COLOCACIÓN DE “ENFILAGES”, ANTES DE INICIAR EL TUNELEO
EJEMPLO DE EMPORTALAMIENTO
EJEMPLO DE EMPORTALAMIENTO
EJEMPLO DE EMPORTALAMIENTO
4.2 EXCAVAR
BARRENACIÓN Y VOLADURA
PLANTILLA DE BARRENACIÓN
JUMBO DE BARRENACIÓN
BARRENACIÓN
PROCEDIMIENTO DE EXCAVACIÓN
BANQUEO
TOPO-ESCUDO
DISCO DE CORTE, APLICANDO UNA CARGA DE 222.4 kN
DETALLE DE DISCO DE CORTE
CONCEPTO DE CORTE DE LOS DISCOS
HUELLAS DE LOS DISCOS DE CORTE
CAMBIO DE DISCOS
ASPECTO DEL TÚNEL EXCAVADO
FRESADORA “YOYO”
FRESADORA “TROMPO”
ESCUDO CON FRESADORAS
ESCUDO ROBBINS/MITSUBISHI, UTILIZADO EN LA LÍNEA 12 DEL METRO
ESCUDO KERRENKNECHT UTILIZADO EN EL TEO
ESCUDO ROBBINS/MITSUBISHI, UTILIZADO EN EL TEO
LLEGADA DE ESCUDOS DEL TEO A LA LUMBRERA L3A
4.3 REZAGAR
VAGONETAS SOBRE RIELES MOVIDAS POR LOCOMOTORAS
CAMIONES CONVENCIONALES CON MOTOR DIESEL
BANDAS TRANSPORTADORAS
BANDA TRANSPORTADORA
4.4 ESTABILIZAR EL FRENTE
ANCLAJE FRONTAL
CONCRETO LANZADO
4.5 SOPORTAR LAS PAREDES
MARCOS METÁLICOS
MARCOS METÁLICOS
MARCOS METÁLICOS
MARCOS METÁLICOS, NUEVO DISEÑO
MARCOS METÁLICOS, NUEVO DISEÑO
MARCOS METÁLICOS, NUEVO DISEÑO
CONCRETO LANZADO
CONCRETO LANZADO Y ANCLAS
4.6 REVESTIR
CIMBRA DE COLADO
REVESTIMIENTO FINAL
REVESTIMIENTO FINAL CON DOVELAS
REVESTIMIENTO DEFINITIVO MEDIANTE DOVELAS PARA LA LÍNEA 12 DEL METRO
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
“TÚNELES CARRETEROS”
JUAN J. SCHMITTER M. DEL CAMPO
ASPECTOS GENERALES DEL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES
11 – 12 de octubre