producto 3 estudio geotécnico. v2

Producto 3:Estudio geotécnico. V2

Empresa de Acueducto, Alcantarillado y Aseo de Bogotá- ESPContrato No. 2-02-25500-00149-2014

Diseño detallado de la estructura de conexión de los túneles principal y de emergencia del interceptor Tunjuelo Canoas

Mayo 20 de 2016

Registro PR-01

CONTROL DE REVISIONES

TITULO DEL DOCUMENTO:

PRODUCTO No. 3 “ESTUDIO GEOTÉCNICO” CLIENTE: ACUEDUCTO DE BOGOTA

PROYECTO: Diseño detallado de la estructura de conexión de los túneles principal y de emergencia del Interceptor Tunjuelo Canoas

No. CONTRATO 2-02-25500- 00149-2014

PROPUESTA:

No.

DESCRIPCION DE REVISIONES.

VERSIÓN DESCRIPCION Y/O ESTADO FECHA DE

APROBACION OBSERVACIONES

0

Informe con los resultados de los ensayos de campo y laboratorio realizados en el Producto 2: parámetros de diseño para la interconexión de los túneles, localización de los frentes de excavación, análisis de alternativas para la interconexión.

Marzo 15 de 2016

Observaciones realizadas por la Supervisión del Contrato.

1

Informe con los resultados de los ensayos de campo y laboratorio realizados en el Producto 2 en el que se atienden las observaciones y sugerencias realizadas por la Supervisión del Contrato.

Mayo 06 de 2016

Observaciones realizadas por la Supervisión del Contrato.

2

Informe con los resultados de los ensayos de campo y laboratorio realizados en el Producto 2 en el que se atienden las observaciones y sugerencias realizadas por la Supervisión del Contrato (Oficio 25500-2016-00739).

DESCRIPCIÓN DE ANEXOS.

AnexoA: Geotécnia Anexo B: Esquemas con las alternativas de interconexión Anexo C: Memoria de cálculos hidráulicos Anexo D: Valoración de la maniobra de recuperación de las TBM´s CONTROL DE REVISION Y APROBACION.

REVISADO POR: (AREA/CARGO/FIRMA)

Solomon J. Abel Asistente CO-DIRECTOR NACIONAL

CDM Smith INC

APROBADO POR: (AREA/CARGO/FIRMA)

Michael B. Gilbert Director Internacional de la Consultoría

CDM Smith INC

©2016 CDM SMITH. TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS, REUTILIZACIÓN DE DOCUMENTOS: DOCUMENTOS Y DISEÑOS SUMINISTRADOS POR EL SERVICIO PROFESIONAL, INCORPORADOS EN ESTE DOCUMENTO, SON PROPIEDAD DE CDM SMITH Y EAB, NO SERÁN UTILIZADOS, NI TOTAL NI PARCIALMENTE, PARA CUALQUIER OTRO PROYECTO SIN AUTORIZACIÓN ESCRITA DE CDM SMITH Y/O EAB.

PRODUCTO No. 3 ESTUDIO GEOTÉCNICO

APROBACIÓN DEL INFORME

Michael B. Gilbert Director Internacional de la Consultoría

CDM Smith INC

Reinaldo Pulido Supervisor del Contrato de Consultoría Nº 1-02-

25500-0690-2011 Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá

EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y ASEO DE BOGOTÁ E.S.P.

CONTRATO NO. 2-02-25500- 00149-2014

Diseño detallado de la estructura de conexión de los túneles principal y de emergencia del Interceptor Tunjuelo Canoas

PRODUCTO No. 3

ESTUDIO GEOTÉCNICO. V2

Preparado por: CDM SMITH Inc.

Mayo de 2016

i Estudio Geotecnico_V2.docx

© 2016 CDM Smith Todos los Derechos Reservados

Tabla de contenido

Sección 1 Introducción ................................................................................................................................................................... 1-1

Sección 2 Condiciones del terreno ............................................................................................................................................ 2-1

Sección 3 Propiedades del suelo y del macizo rocoso ...................................................................................................... 3-1

Sección 4 Análisis de alternativas ............................................................................................................................................. 4-1

4.1 Generalidades ..................................................................................................................................................................... 4-1

4.2 Alternativas analizadas .................................................................................................................................................. 4-5

4.3 Análisis hidráulico ............................................................................................................................................................ 4-6

4.3.1 Diseño hidráulico de la estructura escalonada ............................................................................................... 4-6

4.3.2 Características finales de la estructura escalonada ...................................................................................... 4-9

4.3.3 Diseño hidráulico del vórtice............................................................................................................................... 4-10

4.3.4 Características finales del vórtice ...................................................................................................................... 4-12

4.4 Alternativas ...................................................................................................................................................................... 4-13

4.4.1 Excavación del pozo de acceso ........................................................................................................................... 4-13

4.4.2 Alternativa 1: Excavación a través de los escudos de los túneles y estructura hidráulica

escalonada ..................................................................................................................................................................................... 4-15

4.4.3 Alternativa 2: Excavación a través de los escudos de los túneles y estructura tipo vórtice ... 4-19

4.4.4 Comparación de alternativas ............................................................................................................................... 4-19

Sección 5 Conclusiones .................................................................................................................................................................. 5-1

ANEXOS

Sección 1 Introducción

ii Estudio Geotecnico_V2.docx


Lista de tablas

Tabla 3-1. Resumen de las propiedades promedio del suelo. ............................................................................................ 3-1 Tabla 3-2. Valores de la resistencia a la compresión de la roca intacta. ........................................................................ 3-2 Tabla 3-3. Valores promedio de entrada para el cálculo de Hoek - Brown. ................................................................. 3-3 Tabla 3-4. Propiedades del macizo rocoso. ................................................................................................................................ 3-4 Tabla 4-1. Localización de las perforaciones y de los frentes de excavación (eje de los túneles)...................... 4-1 Tabla 4-2. Características del ITC y del túnel de emergencia. ............................................................................................ 4-6 Tabla 4-3. Características generales de la estructura escalonada. ................................................................................... 4-8 Tabla 4-4. Aspectos involucrados en la excavación del pozo. .......................................................................................... 4-20 Tabla 4-5. Comparación y evaluación de alternativas. ........................................................................................................ 4-22

Lista de figuras

Figura 2-1 Geología de la zona de interconexión de los túneles ITC ............................................................................... 2-1 Figura 2-2 Imagen de la zona de interconexión de los túneles .......................................................................................... 2-2 Figura 2-3 Localización de los frentes de excavación actuales y de las perforaciones realizadas. Imagen

tomada del plano topográfico No. 2 de 3 entregado en el Informe del Producto 2 .................................................. 2-2 Figura 4-1 Imagen de la zona de interconexión de los túneles .......................................................................................... 4-2 Figura 4-2 Localización de los frentes de excavación y alineamiento de los túneles del ITC .............................. 4-3 Figura 4-3 Posición vertical de los túneles principal y de emergencia del ITC .......................................................... 4-4 Figura 4-4 Estructura de disipación completa ........................................................................................................................ 4-10 Figura 4-5 transiciones entre túneles y canal.......................................................................................................................... 4-10 Figura 4-6 Geometría general de la estructura tipo vórtice para flujo subcrítico ................................................... 4-11 Figura 4-7 Esquema dimensional de la estructura tipo vórtice redimensionada. .................................................. 4-13 Figura 4-8 Esquematización de la sección de excavación, Alternativa 1. ................................................................... 4-17

1-1 Estudio Geotecnico_V2.docx


Introducción

El presente documento corresponde al Estudio Geotécnico – Producto 3 del Proyecto del contrato No.

2-02-25500-00149-2014, que tiene por objeto el “Diseño detallado de la estructura de conexión de los

túneles principal y de emergencia del interceptor Tunjuelo Canoas”, el cual fue suscrito entre la Empresa

de Acueducto, Alcantarillado y Aseo de Bogotá E.S.P. (EAB) y CDM Smith Inc., el 24 de enero de 2014.

El Producto 3 del presente Contrato abarca todos los aspectos relacionados con los análisis de los

trabajos de campo y ensayos de laboratorio realizados e indicados en el producto 2, tales como: trabajos

topográficos, perforaciones en roca, resultados de laboratorio y el análisis e interpretación de todas

estas actividades para la definición y caracterización del macizo rocoso a ser excavado. El análisis

indicado en este informe brinda las herramientas necesarias para el diseño de la interconexión de los

túneles actuales.

La topografía realizada al interior de los túneles tuvo como objetivo determinar la localización y la

longitud de las dos máquinas tuneladoras que actualmente se encuentran dentro de los túneles. En este

sentido cabe mencionar que existía una incertidumbre respecto a la posición real de las máquinas por

cuanto las fuentes de información (información de referencia o existente) diferían una de la otra.

Inicialmente se tenía previsto que en el informe del Producto 3 se presentaran los planos topográficos

con las coordenadas (x, y, z) de los frentes de excavación de los túneles en la zona de la interconexión,

y las longitudes de las máquinas tuneladoras, así como la relación de mojones instalados según lo

indicado en la Norma Técnica NS-030 “Lineamientos para trabajos topográficos”; esta parte se omitirá

por cuanto la información señalada hizo parte del Producto 2 el cual ya fue presentado y aprobado por

la EAB.

La información aquí presentada corresponde principalmente a los resultados de los trabajos ejecutados

por CDM Smith Inc. a lo largo del desarrollo del contrato, complementados con información relevante

extraída de la información de referencia con que se cuenta, específicamente del informe I-TU-PT-011-

v1 DISEÑO TÚNEL DE EMERGENCIA.

En este informe se incluye un capítulo con el análisis de alternativas de interconexión realizado por

solicitud de la EAB. Este análisis comprende la interconexión de las estructuras actuales a través de

estructuras hidráulicas diseñadas para ajustar el caudal que discurrirá por los túneles teniendo en

cuenta que el flujo pasará de un tubo de 4,2 m de diámetro a otro de 3,2 m de diámetro. Las alternativas

se evaluaron bajo los condicionantes y lineamientos establecidos por la EAB.

El presente Informe está organizado en cinco secciones junto con anexos de la siguiente manera:

1. Introducción.

2. Condiciones generales del terreno: Se reseñan algunos de los aspectos relevantes de los trabajos

ejecutados, y de las características del terreno perforado.

3. Propiedades del suelo y del macizo rocoso: Se presentan las características más relevantes tanto

del suelo como de la masa rocosa muestreada.

Sección 1 Introducción



4. Análisis de alternativas: Se presenta el análisis de las alternativas planteadas con base en las

directrices de la EAB; se incluye un cuadro comparativo de las alternativas y el costo de

recuperación de las TBM´s.

5. Conclusiones: Se presentan algunas conclusiones obtenidas a partir de la caracterización

geomecánica de la zona de interconexión, y de las alternativas de interconexión analizadas.

Anexo A: Geotécnia

Anexo B: Esquemas alternativas de interconexión

Anexo C: Memoria de cálculos hidráulicos

Anexo D: Cotizaciones de recuperación de las máquinas tuneladoras



Condiciones del terreno

Una vez finalizada la topografía y procesados los datos se pudo constatar que los frentes de los túneles

se localizan en la zona conocida como “predio INVIAS”. Esta zona, localizad al oeste de la variante Soacha

– La Mesa también conocida como Perimetral de Occidente, se caracteriza por la presencia de materiales

sedimentarios cuya morfología varía de una zona de meseta o sabana, hasta una ladera de mediana

altura en la que afloran grandes bloques de arenisca.

Estas areniscas pertenecen a la formación denominada Labor-Tierna (K2t), según el Mapa Geológico de

la Sabana de Bogotá 2005 – INGEOMINAS, se caracterizan por la presencia de intercalaciones de

areniscas y lodolitas.

Figura 2-1 Geología de la zona de interconexión de los túneles ITC

Imagen tomada del Plano Geológico de la Sabana de Bogotá 2005-INGEOMINAS. Con el círculo rojo se indica la

localización aproximada de la zona en la que se encuentran actualmente los frentes de excavación de los túneles

En la Figura 2-2 se muestra la morfología de la zona de interconexión y la localización de una de las

perforaciones realizadas dentro del programa de exploración geotécnica. Adicionalmente se aprecian

los afloramientos de areniscas y bloques de roca hacia la parte alta de la ladera; con las líneas a trazos

se delimita la zona de depósito.

Sección 2 Condiciones del terreno



Figura 2-2 Imagen de la zona de interconexión de los túneles

En la zona se realizaron dos perforaciones a diferentes profundidades. Estas perforaciones se

localizaron en cercanías a cada uno de los frentes de los túneles del ITC, es así como la Perforación 1

(PF-01) se localizó al norte del túnel principal y la Perforación 2 (PF-02) hacia el costado sur del túnel

de emergencia. La PF-01 alcanzó una profundidad de 70 m, cinco metros por debajo de la cota batea del

ITC o túnel principal que corresponden a un diámetro adicional, y la PF-02 llegó hasta los 75 m de

profundidad igualmente al equivalente a un diámetro por debajo de la cota del túnel de emergencia; la

diferencia en profundidad se debe a los niveles en superficie dados por la pendiente natural del terreno.

Ver la Figura 2-3.

Figura 2-3 Localización de los frentes de excavación actuales y de las perforaciones realizadas. Imagen tomada del plano topográfico No. 2 de 3 entregado en el Informe del Producto 2

Zona de depósito

Afloramiento de arenisca

Bloques rocosos



Propiedades del suelo y del macizo rocoso

Las perforaciones (PF-01 y PF-02) se realizaron recuperando muestras de forma convencional, es decir,

inalteradas cada 1,5 m de avance; a las muestras inalteradas obtenidas se le tomaron lecturas con

penetrómetro de bolsillo para poder tener una referencia de la resistencia del material in situ.

Adicionalmente siempre que fue posible y que las condiciones del material así lo determinaron, se

tomaron lecturas con veleta de campo. En las zonas en las que el suelo aumentó su resistencia se avanzó

con SPT registrando las lecturas correspondientes, hasta dar rechazo; a partir de esta profundidad se

avanzó con muestreo continuo de núcleos de roca con diámetro HQ.

El espesor de la capa de suelo o depósito varió entre 13 m para la PF-01, y 12 m para la PF-02. A partir

de estas profundidades se avanzó con tricono para recuperación de núcleos tal como se describió

anteriormente.

En total se recuperaron siete (7) muestras inalteradas tipo Shelby de las cuales seis se obtuvieron en la

PF-01. Las características del terreno perforado en la PF-02 no permitieron la toma de más muestras

inalteradas dada la dureza del material por la mayor presencia de arenas y gravas.

Las muestras obtenidas en suelo y los ensayos ordenados sobre estas se programaron con el objetivo

de establecer las características geomecánicas de dicho material por cuanto se tiene prevista la

excavación de un pozo de ventilación desde superficie; este pozo adicionalmente servirá de acceso a los

frentes de trabajo.

Se distingue una capa de suelo que corresponde a una arcilla limo arenosa y areno limosa de color

gris y oxidada en presencia de gravas, con valores N de SPT desde 8 para el material más blando

hasta 58 para el material más resistente. El espesor de esta capa varía desde 0,0 hasta 12,5 m en la

PF-01, y entre 0,0 hasta 10 m en la PF-02; esta variación en el espesor es atribuible a la inclinación

del material.

A partir de las profundidades indicadas en el párrafo anterior se observa una transición hacia la

roca con espesor 0,50 a 2 m; esta transición está compuesta por una arcillolita meteorizada con algo

de arena, oxidada.

En términos generales el perfil de suelo corresponde a arcillas y limos intercalados con presencia arena

y gravas, predominando la arcilla de consistencia media a dura.

Tabla 3-1. Resumen de las propiedades promedio del suelo.

c´ (kg/cm2)

qu (kg/cm2)

su (kg/cm2)

24,7 0,44 2,3 1,2

Para determinar las propiedades del macizo rocoso se ejecutaron seis (6) compresiones a diferentes

profundidades con el fin de poder obtener valores representativos en todo el espesor de roca perforada.

El objetivo de los ensayos, tanto en suelo como enroca, es el de poder estimar el comportamiento del

terreno ante las excavaciones que se pretenden realizar.

Sección 3 Propiedades del suelo y del macizo rocoso



Entender el comportamiento o respuesta del terreno basados en las propiedades cuantificables y en sus

características observadas servirán de base para el diseño del soporte que se requiera para garantizar

la estabilidad de las excavaciones. Entre otros aspectos se deben evaluar la resistencia de la roca, sus

propiedades geomecánicas (diaclasas: orientación, clase de roca, etc.), el efecto del agua y la orientación

de la excavación en relación con la orientación de las diaclasas.

Para determinar las propiedades de la roca existen varios sistemas de caracterización que son

comúnmente utilizados: el Rock Mass Ratio (RMR) de Bieniawsky, el Geological Strength Index (GSI) de

Hoek, y el Tunnelling Quality Index (Q) de Barton, entre otros. Otro parámetro muy utilizado para la

caracterización del macizo rocoso in situ es el índice Rock Quality Designation (RQD) desarrollado por

Deere; este índice estima cuantitativamente la calidad de la masa de roca a partir de las muestras

recuperadas durante las perforaciones.

Los métodos de clasificación enunciados antes, complementados o por sí solos, son un indicativo del

tipo de roca que se excavará y del comportamiento de la misma durante la excavación. Adicionalmente

a partir de los sistemas de clasificación se pueden establecer otros criterios para cuantificar otros

parámetros de la roca; este es el caso del criterio de falla de Hoek–Brown.

Un factor determinante para estimar la estabilidad de las excavaciones es la presencia de agua, más por

el problema que pueda resultar de su manejo y control que por la presión que pueda ejercer sobre las

paredes de la excavación aunque no se puede descartar la influencia del agua sobre las características

de resistencia de las rocas. Durante la campaña de exploración geotécnica no se encontró agua al

interior de las perforaciones realizadas.

Además de los sistemas de clasificación mencionados que permiten describir un rango amplio de

macizos rocosos, desde rocas duras hasta rocas muy fisuradas y falladas, se emplea el programa RocLab

desarrollado por Hoek y basado en el criterio de rotura que lleva el mismo nombre para determinar los

parámetros resistentes del macizo. Los parámetros de entrada de RocLab son:

Esfuerzo de la roca intacta ci

Constante Hoek-Brown mi

Índice geológico de resistencia GSI

Grado de alteración D

Profundidad bajo superficie H

Peso unitario de la masa rocosa

La resistencia a la compresión de la roca se obtuvo a partir de los ensayos realizados sobre las muestras

seleccionadas; adicionalmente en la documentación de referencia se relaciona este valor, y Hoek

propone unos valores estimados para cada clase de roca basados en ensayos de campo realizados.

Tabla 3-2. Valores de la resistencia a la compresión de la roca intacta.

Fuente ci

(MPa)

Laboratorio (promedio) 13,0

Información de referencia 50

Literatura (Hoek, Practical rock engineering)

25 - 50




Para el material presente en la zona de interconexión y a la profundidad de los túneles se considera que

el valor de la resistencia a la compresión de la roca intacta es la obtenida en laboratorio ci = 13,0 MPa.

La variación en los valores mostrados en la Tabla 3-2 se debe a que aun cuando estos se referencien

para materiales similares, en el caso del presentado por Hoek, estos corresponden a valores promedio

que provienen de diversas fuentes de material y de una gran cantidad de ensayos; así mismo el valor

mostrado en la información de referencia aunque corresponde a la misma clase de material no se evaluó

en la misma zona de la interconexión, allí el Contratista no ejecutó perforaciones.

El valor de la constante mi para roca intacta se obtuvo a partir de los lineamientos establecidos por Hoek

– Marinos que tiene en cuenta el tipo de roca, clase, grupo y textura. En areniscas el valor mi = 20, y para

limolitas es mi = 9. Se asume este último valor puesto que a la profundidad a la que debe realizarse la

interconexión predominan las limolitas.

El valor GSI se obtiene con base en el criterio de Marinos–Hoek (2000) que se basa en una descripción

visual de la roca en la que se evalúa la litología, la estructura y las condiciones de la superficie. El valor

obtenido para el macizo rocoso es GSI = 55.

El grado de alteración D se obtiene mediante de la guía establecida por Hoek-Carranza-Corkum; este

valor depende del grado de alteración al que se somete el macizo rocoso por efectos de las voladuras o

por relajación de esfuerzos. La excavación a realizar será manual por lo que se espera una alteración

mínima del macizo rocoso, esto se traduce en un valor D = 0.

La profundidad media a la que se realizará la interconexión es H = 70 m.

De los ensayos de laboratorio realizados se obtuvo un valor promedio para el peso unitario de = 2,26

t/m3.

Tabla 3-3. Valores promedio de entrada para el cálculo de Hoek - Brown.

Tipo de Roca ci (MPa)

mi GSI DH

(m)

(MN/m3)Intercalación arenisca-arcillolita

13,0 9 55 0 70 0,023

A partir de los valores indicados en la Tabla 3-3 se determinan los parámetros de resistencia del macizo

rocoso con base en el criterio de falla de Hoek-Brown. Para esto se utiliza el programa RocLab que es de

uso libre y puede descargarse de www.rocscience.com

El programa cuantifica además:

Constante Hoek-Brown mb

Constante Hoek-Brown s

Constante Hoek-Brown a

El valor de la constante mb es un valor reducido de mi dado por:

𝑚𝑏 = 𝑚𝑖𝑒𝑥𝑝 (𝐺𝑆𝐼 − 100

28 − 14𝐷)

Las constantes s y a son constantes del macizo rocoso (s=1 para roca intacta), dadas por las siguientes

expresiones:

𝑠 = 𝑒𝑥𝑝 (𝐺𝑆𝐼 − 100

9 − 3𝐷)

𝑎 =1

2+1

6(𝑒

−𝐺𝑆𝐼15 − 𝑒

−203 )

http://www.rocscience.com/




Adicionalmente RocLab arroja los siguientes valores:

Módulo de deformación Em

Resistencia a la tensión t

Resistencia a la compresión uniaxial cm

“típica” o general

El resumen de las propiedades características del macizo rocoso se muestran en la Tabla 3-4.

Tabla 3-4. Propiedades del macizo rocoso.

mb s a t (MPa)

cm

(MPa) E

(MPa)c

(MPa)

1,8041 0,0067 0,5040 -0,0486 2,41 4808 0,293 42,96

Los valores o características geomécanicas del terreno se muestran en el Anexo A tabla resumen de las

propiedades obtenidas a partir de los resultados de los ensayos realizados tanto en sitio como en

laboratorio.



Análisis de alternativas

Como parte de los trabajos requeridos en el desarrollo del presente Contrato, la EAB le solicitó a CDM

Smith Inc. la evaluación de alternativas para la interconexión de los túneles del ITC. CDM trabajó en el

desarrollo de tres alternativas bajo las condiciones y suposiciones establecidas por la EAB.

Posteriormente la Empresa solicitó que se evaluara una cuarta alternativa que debía incluir una

estructura tipo vórtice. Luego de varias reuniones con la EAB se solicitó a CDM Smith que solamente se

analizaran dos alternativas bajo la condición de que las máquinas tuneladoras se retirarán de los frentes

actuales y que los escudos se abandonarán en sitio.

En este numeral se presenta el análisis de las dos alternativas bajo los condicionantes acordados

conjuntamente entre EAB y CDM Smith y con la información obtenida de los trabajos de campo

ejecutados, incluyendo el análisis de la estructura tipo vórtice. El objetivo principal es presentar los

aspectos técnicos que intervienen en cada una de ellas, junto con un estimativo de tiempo y presupuesto

necesarios para desarrollarlas. Esto con el fin de otorgar a la EAB los criterios necesarios para adoptar

una u otra alternativa. Se resalta, sin embargo, que los valores indicados en este documento

corresponden a Costos Probables de Construcción dentro de un análisis de alternativas y que por tanto

los presupuestos y cronograma deberán ajustarse a las condiciones reales en referencia a disposición

de equipos y demás factores que impactan el desarrollo del diseño detallado de la estructura de

interconexión, una vez la EAB se haya decidido por una de estas.

4.1 Generalidades Actualmente las TBM´s se encuentran localizadas en el predio conocido como “INVIAS” al occidente de

la variante Soacha-La Mesa frente al lote Canoas, a una profundidad promedio de 65 m desde superficie.

En principio, y con base en la información de referencia, se creía que los frentes de excavación o de

avance de los túneles tenían una separación de 8,50 m aproximadamente, con una diferencia en cota

entre ejes de 6,60 m; una vez realizados los trabajos de campo, los cuales incluyeron el levantamiento

topográfico al interior de los túneles, se pudo establecer que las máquinas están superpuestas una

longitud de 7,5 m, con una diferencia en la elevación entre ejes de 7,2 m, estando el túnel principal (ITC)

sobre el túnel de emergencia. En la Tabla 4-1 se presentan las coordenadas y cotas de los ejes de los

frentes:

Tabla 4-1. Localización de las perforaciones y de los frentes de excavación (eje de los túneles).

Frente Coordenadas

Este Norte Cota

m.s.n.m

PF-01 79.679,876 96.138,829 2.575,741

PF-02 79.664,080 96.124,129 2.577,586

ITC 79.674,139 96.131,476 2.515,703

TE 79.681,159 96.134,221 2.508,527

Sección 4 Análisis de alternativas



Figura 4-1 Imagen de la zona de interconexión de los túneles




Figura 4-2 Localización de los frentes de excavación y alineamiento de los túneles del ITC




Figura 4-3 Posición vertical de los túneles principal y de emergencia del ITC

ZO

NA

DE

IN

TE

RC

ON

EX

IÓN

DE

LO

S T

ÚN

EL

ES




4.2 Alternativas analizadas Para el análisis y evaluación de las alternativas propuestas se establecieron una serie de condiciones

generales aplicables a cada una de ellas. Las condiciones de partida son:

Los sistemas de iluminación y ventilación, así como la fuente de poder existentes no se podrán

utilizar bajo ninguna circunstancia

Con el fin de minimizar los costos tanto de instalación de servicios como de retiro de material

de excavación durante la construcción de la obra, se deberá contemplar un pozo de acceso desde

superficie; este pozo adicionalmente servirá para la ventilación de la estructura de conexión

hidráulica finalmente seleccionada.

Bajo las condiciones mencionadas anteriormente se analizaron los escenarios posibles tal como se

describen a continuación:

1. Retiro del back up de las TBM´s a través de los túneles actuales, los escudos quedan en sitio, con

estructura escalonada

2. Retiro del back up de las TBM´s a través de los túneles actuales, los escudos quedan en sitio, con

estructura tipo vórtice

A continuación se presentan las alternativas analizadas basadas en el análisis de la información

disponible, en las últimas directrices dadas por la EAB y en la experiencia del Consorcio en este tipo de

trabajos.

Alternativa 1

Para esta alternativa se considera que las máquinas se retiraran en su totalidad dejando el escudo de

las dos tuneladoras. Se trabajará a través del escudo de la tuneladora de 4,20 m de diámetro para formar

la excavación necesaria para la construcción de la estructura de disipación descrita a continuación.

La estructura de disipación para la primera alternativa consiste en realizar un ensanchamiento de la

sección circular del ITC de 4,20 m de diámetro a una sección rectangular de 7,50 m, dicha transición se

realiza con un ángulo de 12° de acuerdo con las recomendaciones dadas por Ven Te Chow en su libro

Hidráulica de Canales. Posterior a la transición se proyecta un tramo de canal rectangular de 10,00 m

de longitud con el fin de estabilizar el flujo antes de dar inicio a la estructura escalonada, aguas abajo de

esta se mantendrá la sección rectangular para permitir la formación del resalto hidráulico y después se

realizará una transición bajo los mismos parámetros de la primera hasta la sección circular de 3,20 m

del túnel de emergencia. Para mayor claridad en la Figura 1 en el Anexo B se presenta una plano planta

– perfil de la alternativa 1.

Alternativa 2

La segunda alternativa también contempla el retiro de la maquinaria que actualmente se encuentre en

el Interceptor Tunjuelo Canoas, a partir del final del escudo se proyecta la construcción de una

estructura tipo vórtice la cual se plantea hacia un costado derecho del ITC. El foso de caída del vórtice

tendrá un diámetro de 3,5 metros y los radios de curvatura de la espiral que crea el movimiento

helicoidal del agua son de 6,21 m, 5,0 m, 3,76 m y 3,12 m enumerados desde el ITC hacia el foso de caída.

En la parte baja del vórtice se proyectará una caja de desaireación la cual se conecta con el Túnel de




Emergencia. La figura 2 incluida en el Anexo B muestra un plano de planta y corte de la alternativa

descrita anteriormente.

4.3 Análisis hidráulico El diseño conceptual de la interconexión del Interceptor Tunjuelo Canoas (ITC) y el Túnel de

Emergencia (TE) se realizó con base en las características geométricas e hidráulicas de cada uno de los

túneles y su ubicación aproximada la cual se asumió de acuerdo con los datos dados por el Contratista

de las obras y consignadas en el documento “Diseño, construcción y puesta en operación de un túnel

bajo modalidad llave en mano, para el sistema de alcantarillado troncal Tunjuelo – Canoas río Bogotá”.

De acuerdo con los resultados del diseño hidráulico del ITC, realizado por el consorcio Canoas, el túnel

tiene un caudal de diseño de 36,2 m³/s, que son corresponden a la suma de los caudales transitados por

los interceptores Fucha – Tunjuelo (20,8 m³/s), Tunjuelo bajo (12,8 m³/s) y los aportes del interceptor

Soacha (2,6 m³/s), los cuales transitan por un túnel de forma circular de 4,20 m de diámetro interno

con una pendiente de 0.114%.

La cota batea del ITC en el punto de interconexión es de 2513.30 msnm la cual se encuentra 6,67 m por

encima de la cota batea del Túnel de emergencia que se ubica en los 2506.65 msnm. Las características

generales del ITC y del TE se presentan en la Tabla 4-2.

Tabla 4-2. Características del ITC y del túnel de emergencia.

Característica ITC TE

Caudal diseño (m3/s) 36,2 40

Pendiente (%) 0,111 0,51

Diámetro (m) 4,2 3,2

Prof. Normal (m) 3,57 2,46

Cota Batea (msnm) 2513,30 2506,65

Velocidad m/s 2,88 5,46

Para la interconexión de los túneles antes mencionados se ha realizado un diseño hidráulico de 4

alternativas dos de las cuales cuentan con una estructura escalonada y las otras dos con un vórtice,

ambas estructuras diseñadas para realizar la disipación de energía en la interconexión de los dos

túneles descritos anteriormente, el diseño hidráulico preliminar de cada una de las estructuras de

disipación analizadas se presenta en los siguientes numerales.

4.3.1 Diseño hidráulico de la estructura escalonada Como se mencionó anteriormente la estructura de disipación proyectada para la alternativa uno, es una

estructura escalonada de sección rectangular con una base de 7,50 m. La estructura fue diseñada

siguiendo la metodología propuesta por Ohtsu et al en 20041.

La estructura de disipación inicia con una transición desde la sección circular del Interceptor Tunjuelo

Canoas con un diámetro de 4,20 m, hasta una sección rectangular de 7,50 m de base a partir de la cual

se inicia el descenso de la estructura escalonada aguas abajo de la cual se realiza una nueva transición

1 I Ohtsu; Y Yasuda; M Takahashi, “Flow Characteristics of Skimming Flows in Stepped Channels”, Journals of Hydraulic Engineering, American Society of Civil Engineers (ASCE), September 2004, pg 860 – 869.




desde la sección rectangular mencionada hasta la sección circular de 3,20 m de diámetro

correspondiente el Túnel de Emergencia.

De acuerdo con Chanson (2002)2 el flujo sobre las rápidas escalonadas se divide en tres clases: la

primera conocida como flujo tipo napa en donde la caída total se divide en una serie de caídas libres

algunas veces seguidas de resaltos hidráulicos, la disipación de energía para este tipo de flujo ocurre

con la caída de las distintas napas en cada uno de los escalones y con la formación de resaltos hidráulicos

parciales o completos. El segundo régimen de flujo que se presenta en las estructuras escalonadas es el

de transición se caracteriza por “piscinas” de agua recirculando incluso produciendo cierto nivel de

cavitación, se observa también en este tipo de régimen un flujo caótico con variaciones de las

características del flujo en cada uno de los escalones. El tercer tipo de flujo es denominado flujo rasante

ya que los limites externos de los escalones se convierten en un seudo – fondo sobre el cual fluye el agua

amortiguada por los vórtices de recirculación que se producen entre el flujo y la estructura y que son

mantenidos por la trasmisión de esfuerzos del agua que fluye sobre la estructura. La disipación de la

energía se produce por la trasmisión de momento al flujo recirculante.

Chanson3 establece que el límite superior para un flujo tipo napa está dado por:

𝑑𝑐

ℎ= 0.89 − 0.4

ℎ

𝑙

Donde,

dc es la profundidad crítica (m)

h es la altura del escalón (m)

l es la longitud del escalón (m)

El mismo autor estable que el límite inferior para que ocurra un flujo rasante está dado por:

𝑑𝑐

ℎ= 1.2 − 0.325

ℎ

𝑙

La relación 𝑑𝑐

ℎ es de 2.38 que es mayor a 1.2 − 0.325

ℎ

𝑙 razón por la cual el diseño de la estructura

escalonada parte de la consideración de que el comportamiento del flujo será de tipo rasante

produciendo un flujo supercrítico que ocasionará un resalto hidráulico aguas abajo de la estructura.

Para garantizar el adecuado funcionamiento de la estructura escalonada es necesario reducir la altura

crítica en el inicio de la estructura de forma tal que se cumpla que la relación entre la altura total de la

caída HT y la profundidad crítica mencionada sea igual a 5,0. Con base en lo anterior se define un ancho

de base para la estructura escalonada de 7,50 m.

De acuerdo con lo anterior, se obtiene un caudal unitario de 4,83 m³/s-m y una profundidad crítica de

1,33 m al inicio de la escalonada. Los datos iniciales de la estructura escalonada se resumen en la

2 Chanson H; “The Hydraulics of Stepped Chutes and Spillways”; Swets & Zeitliner; Lisee Netherlands; 2002 3 Idem




Tabla 4-3.

Tabla 4-3. Características generales de la estructura escalonada.

Característica ITC

Caudal diseño (m³/s) 36,2

Altura Total (m) 6,65

Ángulo (°) 18,4

Longitud (m) 20

Con los datos presentados anteriormente se calcula la relación adimensional entre la altura total y la

profundidad crítica la cual debe ser mayor o igual a 5,0, para este caso la relación mencionada es de 5,0.

La selección de la altura del escalón se realiza bajo la consideración de que la relación (𝑆

𝑑𝑐) debe ser

mayor que 0,25 m y debe ser menor que la relación mostrada a continuación de acuerdo a lo

recomendado por Ohtsu para considerar el cambio que se presenta en la energía residual con respecto

a (𝑆

𝑑𝑐).

(𝑆

𝑑𝑐)𝑆

Donde S es la altura del escalón y dc es la profundidad crítica.

(𝑆

𝑑𝑐)𝑆

es igual a 0,9714 m y está dada por:

Ecuación 1 Límite superior para altura relativa del escalón

Con base en lo anterior se selecciona una altura de escalón de 0,65 m que cumple con las restricciones

antes mencionadas.

Considerando el ángulo de inclinación de la estructura escalonada se obtiene la altura de caída relativa 𝐻𝑒

𝑑𝑐 requerida para obtener un flujo de tipo cuasi uniforme la cual está dada por:

Ecuación 2 Altura relativa para producir flujo cuasi - uniforme

Para este caso la altura relativa para la obtención de flujo cuasi uniforme es de 13,17 m por lo cual el

flujo que se presenta en la escalonada será de tipo No Uniforme.

Del resultado anterior se calcula la cabeza de energía residual mediante el uso de la siguiente ecuación:

(𝑆

𝑑𝑐)𝑠

=7

6(tan 𝜃)

16

𝐻𝑒

𝑑𝑐= (−1,21 × 10−5𝜃3 + 1,60 × 10−3𝜃2 − 7,13 × 10−2𝜃 + 1,30)−1 {5,7 + 6,7𝑒

(−6,5 𝑆

𝑑𝑐)}




Ecuación 3 Relación Energía residual y profundidad crítica

Donde

f es el factor de fricción de flujo rasante y su cálculo se presenta la memoria anexa.

Una vez se ha calculado la energía residual se calcula la altura de lámina en el talón de la estructura

escalonada mediante la ecuación:

Ecuación 4 Energía en el talón de la escalonada

La solución a la ecuación anterior da como resultado una profundidad de la lámina de agua de 0,60 m

aguas abajo de la estructura escalonada y que se asume como la profundidad y1 del resalto hidráulico.

Aplicando la Ecuación 5 da como resultado una altura secuente y2 de 2,52 m.

Ecuación 5 Relación de alturas secuentes

𝑦2𝑦1

=1

2(√1 + 8 ∗ 𝐹1

2 − 1)

La longitud del resalto hidráulico se calcula entrando al gráfico adimensional propuesto por USBR

(United States Bureau of Reclamation) el cual se incluye en las memorias, que con Número de Froude

de 3,30 da una longitud de 13,40 m.

4.3.2 Características finales de la estructura escalonada La estructura de disipación compuesta por la estructura escalonada estará conformada por la zona de

estabilización del flujo, la estructura escalonada propiamente dicha, la zona de resalto y las

correspondientes transiciones entre los túneles y el canal rectangular generado para la construcción de

los escalones.

De acuerdo con lo anterior para la alternativa propuesta se debe considerar una longitud de 65 m. La

Figura 4-4 muestra el esquema en planta de la estructura completa de disipación con las dimensiones

preliminares de la misma.

𝐸𝑟𝑒𝑠𝑑𝑐

= 1,5 + [(𝐸𝑟𝑒𝑠𝑑𝑐

)𝑈

− 1,5] (1 − (1 −𝐻

𝐻𝑒)𝑚

)

𝑚 = −𝜃

25+ 4

(𝐸𝑟𝑒𝑠𝑑𝑐

)𝑈

= (𝑓

8 sin 𝜃)

13

+1

2(

𝑓

8 sin 𝜃)

−23

𝐸1 = 𝐸𝑟𝑒𝑠 = 𝑑𝑤 +𝑣𝑤2

2𝑔




Figura 4-4 Estructura de disipación completa

La alternativa planteada deberá considerar la longitud mostrada en la figura anterior con el fin de

realizar el descenso del agua hasta el nivel de batea del túnel de emergencia.

Las transiciones se proyectan siguiendo las recomendaciones dadas por Ven te Chow en la cual

establece que el ángulo máximo para realizar la expansión o contracción de 12,5° medidos entre las

paredes de los túneles y la transición. La Figura 4-5 muestra las transiciones proyectadas.

Figura 4-5 transiciones entre túneles y canal

En el Anexo C se presentan las memorias de cálculo de la estructura escalonada descrita con

anterioridad.

4.3.3 Diseño hidráulico del vórtice Para la estructura de disipación tipo vórtice que se proyecta se toman las bases de diseño propuestas

por Gonzáles y Cafaggi. Básicamente, la estructura tipo vórtice consiste en una cámara guiadora en

forma de espiral que cuenta con un comportamiento muy eficiente dado que produce una significante

disipación de energía por la fricción del agua con las paredes. El flujo viaja de forma helicoidal con una

velocidad considerable adhiriéndose a las paredes del pozo de caída permitiendo que se forme un

núcleo de aire en el centro del mismo pozo con una presión muy cercana a la atmosférica.

El diseño de este tipo de estructuras depende del régimen de flujo en el canal de aproximación, para

este caso se diseña la estructura para condiciones subcríticas teniendo en cuenta que el número de

7,54,2

Tra

nsic

ión

10

65

10 21,5 16

7,5

3,2

Zona d

e

Esta

bili

zació

n

Estr

uctu

ra

Escalo

nada

Zona d

e

Resalto

Tra

nsic

ión

10

12°

12°

3,2

7,5

4,2




Froude en la aproximación es inferior a 0,7 lo que se significa que el flujo es subcrítico estable. La Figura

4-6 muestra la geometría general de la estructura de la cámara guiadora en forma de espiral.

Figura 4-6 Geometría general de la estructura tipo vórtice para flujo subcrítico

Donde las dimensiones mostradas corresponden a:

a distancia entre la pared opuesta del canal de aproximación y el eje del pozo de caída

b ancho del canal de aproximación

Ds diámetro del pozo de caída

R (Ds/2) Radio del pozo de caída

Ri (con i=1 hasta 4) es el radio de los cuadrantes de la espiral

R radio del borde entre la pared de la lumbrera y la parte baja de la cámara de descarga

c ancho mínimo del muro que forma la espiral con el canal de aproximación

e excentricidad

s ancho del muro guía

La determinación de las dimensiones antes mencionadas se basa en las siguientes ecuaciones

propuestas por Drioli en 1967.

𝑎 =𝐷𝑠2+ ∆𝑅 + 𝑐 + 𝑠 + 𝑏




𝑒 =𝑏 + 𝑠

7

𝑅4 =𝐷𝑆2+ ∆𝑅 + 𝑐 + 𝑒

𝑅3 = 𝑅4 + 𝑒

𝑅2 = 𝑅4 + 3𝑒

𝑅1 = 𝑅4 + 5𝑒

Adicionalmente, la geometría final del vórtice debe cumplir las siguientes relaciones:

1.5 ≤𝑎

𝐷𝑆≤ 2

∆𝑅 ≥𝐷𝑆6

El radio del pozo de caída se calcula mediante la expresión propuesta por Hager en 2010 con base en el

caudal de diseño y asumiendo una relación a/R = 0.4:

𝑄𝐷 = 2𝑅3 (5𝑔

𝑏)

12

En la parte baja, a la altura del Túnel de Emergencia se proyectará una cámara de desaireación que

preliminarmente se ha definido de forma cuadrada con el fin de facilitar su construcción. A esta

cámara se conectarán dos pozos de ventilación de diámetro aproximado de 1,20 m.

En el Anexo C se muestran las memorias del cálculo correspondientes al análisis hidráulico de la

estructura de disipación tipo vórtice descrita anteriormente.

4.3.4 Características finales del vórtice La estructura de disipación de energía diseñada de manera preliminar estará compuesta por la cámara

de entrada o cámara guiadora, el pozo de caída y la cámara de disipación o desaireación que

posteriormente se conectará al túnel de emergencia. La Figura 4-7 muestra de manera esquemática las

dimensiones preliminares de la cámara de entrada o guiadora.




Figura 4-7 Esquema dimensional de la estructura tipo vórtice redimensionada.

Las características completas de la estructura dimensionada se presentan en los planos adjuntos al

presente documento.

4.4 Alternativas En el presente numeral se presenta el desarrollo de las alternativas mencionadas en el numeral 4.2 del

presente informe. Posteriormente se presenta un análisis de las alternativas desarrolladas y un cuadro

comparativo de ellas.

Las alternativas analizadas están basadas en la información disponible, en las últimas directrices dadas

por la EAB y en la experiencia de CDM Smith en este tipo de trabajos.

Los esquemas con los detalles de las alternativas analizadas se presentan en el Anexo B.

4.4.1 Excavación del pozo de acceso Dado que se ha establecido como condición general a las alternativas analizadas la excavación de un

pozo, en este numeral se analizan las principales implicaciones que involucra esta estructura. La

diferencia principal entre alternativas radica en el diámetro y la localización final del pozo, estos

aspectos se determinarán una vez se haya seleccionado la alternativa de interconexión deseada.

La excavación de un pozo desde superficie hasta la cota batea del túnel de emergencia, es decir, entre

cotas 2577,6 y 2506,7, implica una excavación de aproximadamente 70 m de profundidad; el diámetro

final del pozo podrá ser como mínimo de 3,5 m con el fin de proporcionar un espacio adecuado para el

acceso a los frentes de los túneles y para las maniobras de construcción de la estructura de

interconexión de los túneles existentes; adicionalmente un pozo de estas dimensiones garantiza una

adecuada ventilación para la estructura hidráulica propuesta.

La excavación de este pozo se podrá realizar en etapas o a sección completa en función de las

condiciones del material excavado. El procedimiento para la construcción del pozo es el que sigue a

continuación:




1. Excavación en suelo al amparo de pilotes secantes

2. Excavación en roca mediante perforación y voladura

3. Soporte de la excavación con concreto lanzado reforzado (malla metálica o fibras de acero)

4. Revestimiento con concreto convencional en función de la necesidad

Para la excavación del pozo se podrán emplear métodos mecanizados; hoy en día existe una amplia

gama de equipos y sistemas para acometer este tipo de excavaciones, aunque se deberá hacer una

evaluación costo-beneficio ya que podría resultar demasiado costoso. Igualmente la excavación en suelo

se podrá realizar con el sistema túnel linner que consiste en la instalación de placas de acero que

conforman anillos a medida que avanza la excavación.

La excavación de este pozo de acceso evita la necesidad de perforar una chimenea de ventilación para

el funcionamiento correcto de la estructura hidráulica requerida. Se podría pensar en un sistema de

techo para cubrir el diámetro total del pozo.

4.4.1.1 GEOMETRÍA

La sección de excavación del pozo debe permitir como mínimo un diámetro útil de entre 3,5 a 4,0 m, por

lo que se debe tener en cuenta el soporte requerido, bien sea temporal o definitivo, para garantizar la

estabilidad de la excavación. Este soporte se establecerá en función de las características geomecánicas

del material excavado pues se estima que por la profundidad del pozo se atraviesen estratos de suelo y

roca; el soporte será más robusto mientras se excave a través de suelo por lo que es posible que el

diámetro sea mayor en este material.

En el caso en el que este pozo se utilice para retirar los equipos de las TBM´s actuales es posible avanzar

en excavación hacia las cabezas de corte por lo que no es estrictamente necesario mover las máquinas.

A medida que la excavación avance y se acerque a la profundidad de los túneles actuales, se deberá

proceder con precaución para evitar que las vibraciones originadas en las voladuras pudieran llegar a

afectar la estabilidad de estas estructuras.

El ensanche del pozo se realizará de manera descendente y se implementará un sistema de soporte

definitivo. En caso de necesitarse, el revestimiento final del pozo será de concreto adecuando la sección

a los requisitos hidráulicos o de funcionamiento.

4.4.1.2 CONSIDERACIONES CONSTRUCTIVAS

La construcción de un pozo con las condiciones necesarias para permitir la correcta conexión de los

túneles actuales supone un esfuerzo grande desde el punto de vista logístico, de procedimiento y de

conocimiento de la técnica necesaria poder cumplir con la finalidad de la estructura. Adicionalmente a

lo ya mencionado se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:

El diámetro de excavación del pozo será variable, siendo mayor mientras la excavación avanza

a través suelo, y reduciéndose en roca

Así mismo esta alternativa requiere el planteamiento de algunas consideraciones constructivas que se

deben tener en cuenta durante el análisis de alternativas:




Preparación del sitio de obras. Incluye la construcción de una vía de acceso con las

características suficientes para el tránsito de maquinaria de obra, una zona de trabajo adecuada

para labores mecánicas, zona de ubicación de oficinas, etc.

El sistema de soporte del suelo podrá ser pilotes secantes

El método de soporte de roca serán pernos de anclaje, malla electrosoldada y concreto lanzado

según se requiera

Podría ser necesaria la inyección de la roca con lechada mientras se conectan los túneles con el

pozo

La excavación del pozo supone un volumen adicional de escombros que deben ser retirados del

sitio con volquetas

4.4.1.3 VENTAJAS

La excavación del pozo para acceder a los frentes de excavación presenta las siguientes ventajas:

El pozo permite trazar un perfil continuo de la composición del suelo

En caso de requerirse podría utilizarse para el retiro de algunas partes o secciones de las

tuneladoras

Demanda menor tiempo en el ciclo de avance de la excavación; para el retiro del material

excavado el recorrido será de máximo 70 m a través del pozo, frente a los 2,2 km de recorrido

del túnel de emergencia y los más de 4,0 km del túnel principal en otras alternativas. Esto se

traduce en menores costos de construcción

Acceder desde el pozo implica menores demandas de potencia para adecuar los servicios de

ventilación e iluminación ya que no requiere de sistemas robustos, esto en el caso en que los

equipos actuales no estén disponibles para la construcción. Costos menores

4.4.1.4 DESVENTAJAS

Algunas desventajas de esta alternativa pueden ser:

Adecuación de una vía de acceso para el tránsito de maquinaria pesada

La excavación del pozo es adicional a la que se requiere para la interconexión de los túneles; a

esto se le debe sumar el sistema de soporte requerido para la estabilización de las paredes. El

volumen de material excavado es mayor así como el soporte necesario para la estabilización de

la obra

Adecuación de zonas para oficinas, talleres y acopios de material entre otros

4.4.2 Alternativa 1: Excavación a través de los escudos de los túneles y estructura hidráulica escalonada La primera alternativa que se plantea consiste en la prolongación del ITC a través del escudo. A partir

de este punto se realizará una excavación vertical o pozo de conexión entre las dos estructuras que

permita la continuidad del flujo. El procedimiento para desarrollar esta alternativa es el que se describe

a continuación:




1. Excavación de un pozo de acceso desde superficie, con diámetro aproximado de 4,0 m

2. Excavación en mina del túnel ITC empleando concreto lanzado como soporte de la excavación

3. Excavación vertical para conectar los dos túneles empleando láminas de acero como soporte

inicial de la excavación

4. Revestimiento final de concreto para conformar la sección hidráulica de ambos túneles y del

pozo

Adicionalmente se tienen los siguientes supuestos:

Se acepta la conexión entre las dovelas de concreto prefabricadas y el revestimiento con

concreto lanzado

Será necesaria la adecuación de plantas de energía que proporcionen la potencia suficiente para

todos los equipos y elementos de operación durante la excavación

Para el desarrollo de esta alternativa el acceso se hará a través del pozo, esto reducirá los costos de

retiro de material excavado y de las instalaciones necesarias para acometer la construcción.

Según los análisis hidráulicos se requiere el desarrollo de una estructura de amortiguamiento o

disipador de energía que permita el trasvase de agua entre los túneles existentes de manera controlada

y adecuada dada la reducción de diámetros entre el ITC y el TE, pasando de 4200 mm a 3200 mm. Esta

estructura necesita una longitud de desarrollo aproximada de 65 m, debe ser de tipo escalonada y tener

un sobre ancho a la salida del túnel ITC la cual se irá ampliando/reduciendo de manera transitoria hasta

llegar al TE; el sobre ancho debe ser de 7,5 m de diámetro útil.

4.4.2.1 GEOMETRÍA: TRAZADO Y SECCIÓN TIPO

Para poder adecuar la sección hidráulica se ha definido una sección de excavación aproximada de 8,5 m

de diámetro en la zona de sobre ancho, cuyo área de sección transversal es de 57 m2 aproximadamente,

tal como se muestra en la Figura 4-8; con estos 8,5 m de excavación se puede pensar en una sección útil

o diámetro interno de hasta 7,5 m para adecuar la estructura de disipación. A lo largo de la excavación

de la estructura se irán conformando secciones de ampliación y reducción de forma transitoria según

los requerimientos hidráulicos. Una de las principales condicionantes es el espesor de material entre

los túneles existentes ya que la cota batea del ITC es la 2513,8 mientras que la cota clave del TE está en

la 2510,3 aproximadamente, lo que implica que se tienen aproximadamente 3,5 m de separación entre

uno y el otro.




Figura 4-8 Esquematización de la sección de excavación, Alternativa 1.

Lo anterior se traduce en que se tiene poco margen de acción para acometer dicha excavación, por lo

tanto esta tendrá que partir de una cota batea muy similar a la actual, salvaguardando el espacio

requerido para la conformación de la sección hidráulica. La excavación en mina de esta alternativa

tendrá una longitud aproximada de 26 m, y a partir de este punto se iniciará la excavación vertical para

conectar las dos estructuras; esta excavación se extenderá aproximadamente 58 m en longitud con el

fin de proporcionar el espacio suficiente para el recorrido del flujo.

Una vez se haya realizado la excavación se procederá con el revestimiento de la estructura de conexión

para la conformación de la sección hidráulica con concreto convencional; de la misma manera se

conformará la estructura de disipación.

4.4.2.2 SISTEMA CONSTRUCTIVO

El soporte de la excavación, basados en los resultados de la exploración geotécnica realizada durante el

desarrollo del presente contrato, podrá ser concreto lanzado reforzado con malla de acero o fibras de

acero cuya cuantía se determinará. En función de las condiciones y características reales del material a

través del cual se realiza la excavación se verá la necesidad de complementar el sistema de soporte con

pernos, arcos de acero (costillas) y drenajes que alivien la presión de agua sobre las paredes del túnel.

Se entiende que será necesario demoler una cantidad considerable de anillos de revestimiento

especialmente en el Túnel de Emergencia para conformar adecuadamente el empalme con la estructura

existente. Se determinará la necesidad de acometer cualquier tratamiento adicional al terreno como

inyecciones de consolidación.

La excavación será manual mediante el empleo de martillos neumáticos o hidráulicos por rotopercusión

y se hará mínimo en dos secciones con el fin de reducir los problemas de inestabilidad del frente;

adicionalmente este procedimiento ofrece flexibilidad para adaptarse a las condiciones cambiantes del




terreno. Se evaluará la conveniencia de avanzar mediante perforación y voladura o combinando las dos

técnicas.

La conformación de la sección hidráulica final se realizará con la ayuda de encofrados recuperables y

móviles, construidos especialmente para la sección diseñada. Este tipo de encofrados se puede adaptar

a la geometría de la excavación. Se determinará la necesidad de revestir toda la sección del túnel con

concreto para acomodar la sección hidráulica, o solamente revestir la sección necesaria para la

conducción del flujo.

Otra alternativa de construcción es mediante el empleo del sistema liner. Este sistema permite realizar

la excavación manual de manera segura y eficiente, sin necesidad de emplear otros elementos de

soporte.

El sistema liner consiste en la instalación de láminas de acero que conforman un anillo, a medida que

avanza la excavación. Según sea necesario el espacio que queda entre el terreno y la parte exterior del

anillo de acero deberá rellenarse con grouting de manera que se garantice el contacto entre los dos

elementos, de lo contrario esos vacíos podrían generar esfuerzos puntuales sobre la lámina de acero y

deformarla.

La principales condicionantes de este sistema son la resistencia de la lámina de acero ante los esfuerzos

a los que se pueda ver sometida (70 m de profundidad), la resistencia de los pernos que une cada sección

del anillo y este con el anillo siguiente, y la poca adaptabilidad de este sistema a la posible variación de

la sección de excavación, en este caso, transiciones para ampliar la sección y luego para reducirla.

4.4.2.3 VENTAJAS

Una de las principales ventajas que ofrece esta alternativa es que la prolongación del túnel no será más

allá de lo estrictamente necesario por requerimientos hidráulicos, es decir, que las dimensiones y

longitud de excavación serán menores a las de otras alternativa de conexión como por ejemplo un túnel

paralelo a los existentes.

El método de excavación manual en mina se puede adaptar a las necesidades geométricas de la

estructura y a las condiciones del terreno. Adicionalmente el soporte requerido será mínimo y se

complementará con el revestimiento final de concreto para conformar la sección hidráulica.

4.4.2.4 DESVENTAJAS

Entre las desventajas que ofrece esta alternativa se encuentra la necesidad de contar con mano de obra

especializada en este tipo de obra dadas las condiciones a las que se expondrá el personal. La

componente de seguridad industrial en trabajos subterráneos cobra gran relevancia ya que se deben

salvaguardar las condiciones físicas de los trabajadores.

Por otro lado se encuentra el espesor relativamente pequeño del material existente entre los dos

túneles. Esta condición podría significar mayores inconvenientes por cuanto se podría inducir esfuerzos

adicionales al túnel de emergencia (TE) para los cuales no fue diseñado. El uso de explosivos con

coberturas tan pequeñas de material circundante a la excavación podría desconfinar la zona generando

deformaciones grandes e incluso desprendimientos de material (sobre excavaciones), así como la

posible afectación a la estabilidad de los elementos ya construidos; es un punto a analizar más

profundamente si es que se adopta esta alternativa.




La excavación manual implica rendimientos menores en comparación con métodos mecanizados o con

el empleo de voladuras, sin embargo en función de las condiciones que se tienen para poder realizar la

interconexión de los túneles existentes este método es el que ofrece mayores garantías y adaptabilidad

a las necesidades hidráulicas: se descarta el empleo de algún tipo de maquinaria por su limitada

flexibilidad a las necesidades de excavar determinadas secciones, por el costo que ello implica y porque,

entre otros aspectos, la conexión entre estructuras sería un tema de mayor dificultad.

4.4.3 Alternativa 2: Excavación a través de los escudos de los túneles y estructura tipo vórtice La segunda alternativa analizada es similar a la presentada en la Alternativa 1 salvo que la estructura

hidráulica contemplada es un vórtice. Esta estructura tiene un impacto directo en el desarrollo de toda

la solución propuesta por cuanto la longitud y diámetro de excavación para el emplazamiento de la

misma se reducen significativamente.

La excavación se podrá iniciar a través del escudo de la TBM 4200 ampliando la sección hasta conformar

la cámara requerida; esta cámara se conectará posteriormente con el pozo de acceso/ventilación

previamente excavado. Posteriormente se avanzará verticalmente hasta la cota de fondo del túnel de

emergencia para poder excavar la cámara inferior y conectarla al túnel de emergencia. Es posible que

la excavación permita la recuperación del escudo del TE y se prolongará unos 12 m por detrás del frente

actual.

El pozo servirá para proveer la ventilación necesaria a la estructura hidráulica, y su localización se hará

en función de las dimensiones de esta estructura. Las dimensiones de la cámara a excavar suponen que

se llegue por detrás del escudo del TE, por lo que el acero de este último podrá recuperarse

relativamente fácil. El procedimiento para desarrollar esta alternativa es el que se describe a

continuación:

1. Excavación de un pozo de acceso desde superficie, con diámetro aproximado de 4,0 m localizado

a un costado (sur probablemente) de los túneles

2. Excavación en mina desde el pozo para conectar con el túnel ITC, o desde éste último hasta

conectar con el pozo

3. Excavación en mina de la cámara en la que se alojará el vórtice y excavación vertical hasta la

cota batea del túnel de emergencia

4. Revestimiento final de concreto para conformar la sección hidráulica

Adicionalmente se tienen los siguientes supuestos:

Se acepta la conexión entre las dovelas de concreto prefabricadas y el revestimiento con

concreto lanzado

4.4.4 Comparación de alternativas En la Tabla 4-4 se indican los principales aspectos involucrados en la excavación del pozo de acceso que

se propone como obra anexa a cualquiera de las alternativas antes presentadas, mientras que en la

Tabla 4-5 se presenta una comparación y evaluación de alternativas basado en los análisis anteriores.

Al final del documento se resumen algunas conclusiones que consideramos se deben tener en cuenta al

momento de seleccionar la opción más viable.




En el Anexo B se muestran los esquemas de cada una de las alternativas analizadas junto con algunas

secciones de excavación inicialmente propuestas.

Tabla 4-4. Aspectos involucrados en la excavación del pozo.

ÍTEM POZO DE ACCESO VENTAJAS

Diámetro (m) 4,0

Facilidad y menor costo

para el retiro de material

excavado

Acceso para los elementos

requeridos en la excavación

de la estructura de conexión

a menor costo

Ventilación y acceso

permanente a la estructura

hidráulica y a los túneles

En caso de requerirse el

pozo permite la

recuperación completa de

las TBM´s y de todo el

engranaje; no es necesaria

la movilización a través de

los túneles

Profundidad 70

Área de la sección

transversal (m2) 13 - 19

Volumen total de

escombros (m3) 1-3 1.480

Preparación del sitio

2

La movilización de equipos requiere la construcción de una

vía de acceso, área de mecánica, contenedores para oficinas,

planta de generación de energía, etc.

Método de

excavación 3

Suelo: excavación manual / mecanizada

Roca: perforación y voladura / manual

Remoción de

escombros

Cargador pequeño y excavadora tipo almeja.

Recorrido de trasiego máximo hasta superficie de 70 m.

Sistema de soporte 3

Inicial: pilotes secantes (suelo), pernos, malla y concreto

lanzado (roca)

Final: Concreto de revestimiento vaciado en el sitio; sección

revestida según necesidad.

Conexión de los

túneles existentes

Los túneles se conectarán con el pozo atravesando una zona

inyectada.

El diámetro interno final será variable para poder conectar

los dos túneles.

Áreas de trabajo

Voladuras; se requiere ventilación, menor trabajo bajo

condiciones del terreno sin soporte durante la conexión de

los túneles.

Se trabaja bajo terreno sin soporte; ser requiere ventilación;

espacio confinado.

Cronograma

aproximado 7 meses

Costo (COP) 4.300.000.000

Notas:

1 El volumen total de escombros se calculó aplicándole un factor de sobre-excavación de 1,3 para

suelos y de 1,6 para roca

2 La pendiente máxima de la vía de acceso al área de trabajo es del 3%. El ancho mínimo de la vía es

de 10 m




3 Según las perforaciones se tiene una capa de suelo de 13 m de espesor, y a partir de esta

profundidad el perfil cambia a roca

Como posible alternativa para la excavación del pozo, y a manera de información de referencia, cabe

mencionar que hoy en día existen en el mercado regional máquinas excavadoras de pozos tipo Raise

Boring. Estas máquinas, cuyo funcionamiento está bastamente contrastado en varios proyectos,

especialmente mineros, tienen un rendimiento aproximado de 25 m por día en diámetros hasta de 7 m;

el costo aproximado de la excavación es de U.S. $6.500/m. Vale la pena analizar esta posibilidad por

cuanto el costo de excavación total estaría muy cercano al presupuesto presentado en la tabla anterior;

adicionalmente con el rendimiento señalado y en función de las características del material y de la

necesidad de soporte la excavación se realizaría en aproximadamente 3 a 4 semanas.

De la misma manera se deja abierta la posibilidad de emplear el sistema liner como soporte de la

excavación en el caso en que ésta se realice manualmente.

4.4.4.1 Costo de recuperación de las TBM´s

Como se mencionó anteriormente por solicitud de la EAB se requirió la valoración económica para la

maniobra de recuperación de las máquinas tuneladoras a través de los túneles actuales, es decir, desde

el frente de excavación del ITC y del TE hacia el pozo 8A y el portal de entrada respectivamente.

Dada la complejidad de este procedimiento, el cual requiere el conocimiento y experticia suficientes

para poder desensamblar y retirar los elementos y entregarlos en superficie bajo las condiciones

actuales, es decir sin que ninguno de ellos sufra daño alguno, encontrar y contactar firmas para tal fin

tomó un tiempo considerable. Finalmente se logró contactar con tres empresas especializadas las cuales

luego de sostener reuniones en las que se dieron detalles de lo requerido por la EAB entregaron sus

propuestas; las cotizaciones de las firmas consultadas se muestran en el Anexo D del presente informe.

El costo promedio de esta maniobra es de $8.000.000.000 (COP) tomando como referencia una tasa de

cambio de dólar a pesos de $3.200. El tiempo requerido para esta maniobra está entre 3 y 4 meses.




Tabla 4-5. Comparación y evaluación de alternativas.

COMPARACIÓN DE CONSIDERACIONES CONSTRUCTIVAS

ÍTEM ALTERNATIVA 1 ALTERNATIVA 2 VENTAJA

Diámetro (m) 8,5 5,5

La Alternativa 2 genera menos

escombro

Longitud (m) 85

(incluye longitud de transiciones) 15

Área de la sección transversal (m2) 57 33 - 45

Volumen total de escombros 1 (m3) 7.750 1.600

Preparación del sitio

Se puede excavar a través o desde los escudos.

Demolición de gran cantidad de anillos de

revestimiento existentes.

Se requiere equipamiento nuevo e

infraestructura.

Menor cantidad de anillos de revestimiento a

demoler.

Podría requerir la perforación de chimeneas

de ventilación adicionales al pozo de acceso.

Alternativa 2

Método de excavación 2

Manual con retromartillo, mecanizado o

perforación y voladura. Combinación de

técnicas.

Manual con retromartillo, mecanizado o

perforación y voladura. Combinación de

técnicas.

N/A

Remoción de escombros


Recorrido de trasiego máximo hasta superficie

de 155 m.


Recorrido de trasiego máximo hasta

superficie de 130 m.

N/A

Sistema de soporte 2

Inicial: Pernos, malla y concreto lanzado Inicial: Pernos, malla y concreto lanzado

N/A

Final: Concreto de revestimiento vaciado en el

sitio; sección revestida según necesidad.

Final: Concreto de revestimiento vaciado en

el sitio; sección revestida según necesidad.

Conexión de los túneles existentes

La conexión de los túneles con el pozo se hará

a través de una zona inyectada.

El diámetro será variable para poder conectar

los dos túneles. Se requieren zonas de

transición para ampliar/reducir el diámetro

entre túneles.

La conexión de los túneles con el pozo se

hará a través de una zona inyectada.

El diámetro de excavación tendrá menores

variaciones y éstas serán más cortas.

Alternativa 2

La variación del diámetro de los

túneles es compleja en las otras

alternativas




Notas:

1 El volumen total de escombros se calculó aplicándole un factor de sobre-excavación de 1,3 para suelos y de 1,6 para roca.

2 El método de excavación analizado es manual con eventual avance por perforación y voladura, y por lo tanto el soporte que se indica

corresponde a este tipo de técnicas. Sin embargo se deja abierta la posibilidad de analizar el sistema Liner.

3 Las cifras mostradas corresponden a costos probables de construcción; en función de la alternativa seleccionada se detallará el costo

correspondiente. Los valores estimados en dólares se calcularon con un precio de $3.200 al cambio. El valor del pozo en la alternativa 1 es

menor por cuanto para ventilar la estructura escalonada se requerirá un pozo de diámetro menor a 4,0 m.

4 El cronograma de trabajos indicado incluye el tiempo de ejecución del pozo de ventilación. Este cronograma podrá variar de acuerdo al

procedimiento de ejecución presentado por el Contratista.

Áreas de trabajo 2

Voladuras; se requiere ventilación, trabajo bajo

condiciones del terreno sin soporte durante la

conexión de los túneles; espacio confinado.

Voladuras; se requiere ventilación, trabajo

bajo condiciones del terreno sin soporte

durante la conexión de los túneles; espacio

confinado.

Alternativa 2

Las instalaciones para servicios

(ventilación, iluminación, aire, etc.)

serán menores en estas alternativas.

Cronograma aproximado 4 9 - 12 meses 7 - 10 meses Alternativa 2

Costo de construcción (COP) 3 9.000.000.000 4.900.000.000

Alternativa 2 Pozo (COP) 3 2.500.000.000 4.300.000.000

Costo total aproximado (COP) 3 11.500.000.000 9.200.00.000



Conclusiones

El perfil estratigráfico corresponde a un espesor de entre 12 y 13 m de suelo, y a partir de esta

profundidad se encontró roca correspondiente a una intercalación de arcillolitas y areniscas,

predominando la arcillolita, lo cual se encuentra de acuerdo con la información de referencia

facilitada por la EAB.

Los valores característicos del suelo permiten inferir que las excavaciones se podrán acometer sin

que se requieran técnicas o procedimientos especiales.

Los valores de RMR inicialmente calculados permiten establecer que la roca presente en la zona de

interconexión es una roca clase III mayoritariamente, con algunas zonas de roca clase II; esto se

entiende como que el tipo de roca es estratificada con calidad regular a buena, y buena

respectivamente. Es de resaltar, sin embargo, que los valores están cercanos al límite superior por

lo que en términos generales el macizo rocoso se puede establecer como de buena calidad.

En el caso en que la excavación del pozo de ventilación se realice con pilotes secantes, el diámetro

de excavación será mayor en suelo que en roca dado que se debe salvaguardar el espacio

correspondiente al diámetro de los pilotes.

Se podrá analizar la posibilidad de acometer la excavación del pozo con el sistema liner vertical

mientras se atraviese el estrato de suelo.

La excavación del pozo en roca podrá ser manual y/o mediante el empleo de la técnica de

perforación y voladura; esta excavación se soportará según sea necesario con concreto lanzado y

pernos donde se requiera. No se descarta la posibilidad de excavar el pozo con algún sistema

mecanizado como Raise Boring o similares.

El levantamiento topográfico realizado al interior de los túneles principal y de emergencias del ITC

estableció que estos se encuentran traslapados una distancia aproximada de 7,55 m, con el túnel

principal localizado por encima del túnel de emergencia. Así mismo la diferencia entre las cotas

bateas medidas al interior de los túneles es de 6,70 m; la diferencia en el alineamiento de los ejes

está entre 8 y 15 cm, es decir prácticamente alineados.

En el análisis hidráulico se presentó el diseño de una estructura de disipación tipo rápida

escalonada, así como una tipo vórtice. Estas estructuras se analizaron debido a que permite el paso

del flujo de forma libre sin elementos de fondo que puedan obstruir la circulación de las basuras u

objetos que se puedan encontrar en el agua residual conducida, además de que no requieren ningún

tipo de control como compuertas.

Las alternativas presentadas se derivan principalmente de las condiciones hidráulicas. El análisis

hidráulico para la conexión de los túneles existentes es el principal condicionante dada la necesidad

de adecuar el caudal que fluye por el ITC (4200 mm de diámetro), hacia el túnel de emergencia

(3200 mm de diámetro); la diferencia en cota que existe entre las cotas bateas de los dos túneles

aumenta la velocidad del flujo.

Sección 5 Conclusiones



La alternativa 2 es la que presenta menor tiempo de construcción aunque cabe recalcar que este

tiempo puede variar según el procedimiento constructivo del Contratista.

El pozo proporciona un punto de acceso para operaciones y mantenimiento futuros, además de

evitar la construcción de chimeneas adicionales. En caso de requerirse será necesario diseñar el

techo para acomodar la entrada y salida del equipo de mantenimiento.

Desde el punto de vista técnico/constructivo la alternativa 1 supone una mayor complejidad debido

a los cambios en el alineamiento y a la variación de las secciones de excavación.

Por solicitud de la EAB se valoró la recuperación de las máquinas tuneladoras a través de los túneles

actuales; esta maniobra tiene un costo aproximado de $8.000 millones según las fuentes

consultadas, valor que impacta considerablemente el costo de construcción de las alternativas

analizadas.

El costo económico de las alternativas será analizado por la EAB con base en las condiciones reales

de recuperación y/o costo de las TBM´s. En varios proyectos a nivel mundial el costo de las

máquinas tuneladoras se deprecia y amortiza durante la ejecución de la obra y por tanto es práctica

común que en ocasiones estas máquinas se abandonen y se dejen enterradas por cuanto resultaría

más costosa la maniobra de recuperación que el valor de la tuneladora al final del proyecto.

Generalmente las máquinas se diseñan para un proyecto específico según sus particularidades por

lo que resulta complejo lograr adecuar las TBM´s a las condiciones particulares de otros proyectos.

CDM Smith expresa que la alternativa 2, que incluye la construcción de una estructura tipo vórtice,

es la mejor opción bajo los condicionantes dados, es decir que esta solución funciona siempre y

cuando se retiren las TBM´s que actualmente se encuentran en los frentes de los túneles.

Dadas las características de la interconexión de los dos túneles, sus dimensiones y caudal

transportado, considerando que este conjunto de estructuras conforman la última parte del sistema

de alcantarillado que drena más del 60% de la ciudad y teniendo en cuenta que el diseño de este

tipo de estructuras (escalonadas y vórtices) son basados en resultados de funcionamiento de unas

ya construidas o de simulaciones realizadas para proyectos específicos, CDM Smith Inc. recomienda

que antes de la construcción de la estructura de conexión seleccionada se realice la modelación

física de la estructura de disipación con el objetivo de verificar su comportamiento hidráulico.


ANEXO A

GEOTECNIA

1. TABLA RESUMEN

CompendiodeensayosdeLaboratorio‐Tunel

Compresiónenroca(UCS)

Inclinación(°)

Frecuenciadeespaciamientos

(m)

Rugasidad(JRC)

Apertura(mm) Condición NiveldeAlteración Tipode

relleno N₁ N₂ N₃ Ncampo(golpes/ft)

Lectura1

Lectura2

Lectura3 Promedio qu

(kg/cm2)Su

(kg/cm2)qu

(kg/cm2)E0

(kg/cm²)E50

(kg/cm²)Eu0

(kg/cm²)Eu50sec(kg/cm²)

Etan(kg/cm²)

Euprom(kg/cm²)

Eu0.5%(kg/cm²)

Eu1%(kg/cm²)

Eu2%(kg/cm²)

Eupico(kg/cm²)

RQD(%)

IRN(%) (°) C'

(kg/cm2)residual(°)

C'residual(kg/cm2)

PF‐01 1 SS Arcillaarenosadegranogruesototalmentesecaycontrazasdeoxidacióncolorhabano. 0 0,45 0,23 5 4 4 8PF‐01 2 U Arcillalimosadeplasticidadmediacolornegro(orgánica) 1,5 1,8 1,65 31 1,784 1,362 4,5 4,5 3,5 4,2 4,51 2,25 544 475 119 137 307 416 355PF‐01 3 SS Arcillalimosadecolorgrisclaroconpocahumedad 3 3,45 3,23 5 8 12 20PF‐01 4 U Arcillalimosadecolorgrisyhabano 3,45 4 3,73 20,4 3,5 4,5 3,5 3,8 24 0,3 23 0,18PF‐01 5 U Arcillalimosadecolorhabanoygris,plasticidadmedia 4,5 5,05 4,78 4,5 4,5 2 3,7PF‐01 6 U Arcilladecolorgrisycafécongravasfinas 6,5 7,05 6,78 20,7 1,906 1,579 0,5 1 0,5 0,7 1,55 0,78 110 76 105 89 90 80 63 33PF‐01 7 U Limoarcillosodecolorhabanocongravafina 8 8,55 8,28 2,5 2 2,5 2,3 20,6 0,47PF‐01 8 U Materialorgánico 9,5 10,05 9,78 26 0,62 24,5 0,42PF‐01 9 U Arenalimosacolorgrisclaro 11 11,25 11,13 4,5 4,5 4,5 4,5PF‐01 10 SS Arenadecolorgrisconintercalacionesderocaalterada 0,1‐1,0 11,25 11,7 11,48 11 15 43 58PF‐01 11 SS Arcillolitafracturada 0,1‐1,0 12,5 12,76 12,63 36 50 100 150PF‐01 13 NQ Arcillolitacoloramarillohumedadmedia 2 16‐20 0,1‐1,0 MuyMeteorizada 12,76 13 12,88 75‐100 75‐100PF‐01 14 NQ Arcillolitacoloramarillohumedadmedia 0,1‐1,0 13 13,5 13,25 75‐100PF‐01 15 NQ Arcillolitacoloramarillohumedadmedia 0,1‐1,0 13,5 14,2 13,85 75‐100 75‐100PF‐01 16 NQ Arcillolitacoloramarillohumedadmedia ‐ 0,1‐1,0 14,2 14,6 14,40 75‐100PF‐01 17 NQ Arcillolitacoloramarillohumedadmedia ‐ 0,1‐1,0 14,6 15,2 14,90 75‐100PF‐01 18 NQ Arcillolitacoloramarillohumedadmedia ‐ 0,1‐1,0 15,2 16,1 15,65 0,92 0,46 93 83 95 84 83 76 46 49 75‐100PF‐01 19 NQ Arcillolitacoloramarillohumedadmedia ‐ 0,1‐1,0 16,1 17 16,55 75‐100PF‐01 20 NQ Arcillolitaconintercalacionesderocameteorizada 0,1‐1,0 17 18 17,50 75‐100PF‐01 21 NQ Arcillolitaconintercalacionesderocameteorizada 0‐4 MuyMeteorizada 18 18,5 18,25 75‐100PF‐01 22 NQ Arcillolitaconintercalacionesderocameteorizada 0‐4 MuyMeteorizada 18,5 19 18,75 50‐75 75‐100PF‐01 23 NQ Arcillolitaconintercalacionesderocameteorizada 45‐70 3 0‐4 0,1‐1,0 Muymeteorizada 19 20 19,50 50‐75 50‐75PF‐01 24 NQ Arcillolitaconintercalacionesderocameteorizada 45‐70 3 0‐4 0,1‐1,0 Muymeteorizada 20 20,9 20,45 25‐50 50‐75PF‐01 25 NQ Arcillolitaconintercalacionesderocameteorizada 45‐70 3 0,1‐1,0 Muymeteorizada 20,9 21,9 21,40 25‐50 50‐75PF‐01 26 NQ Rocameteorizadaconintercalacionesdearcilla 45‐70 0,1‐1,0 Muymeteorizada 21,9 22,5 22,20 50‐75 75‐100PF‐01 27 NQ Arcillolitaaltamentemeteorizadaconintercalacionesdeareniscaytrazasdearena 6 Meteorizada 22,5 23 22,75PF‐01 28 NQ Arcillolitaaltamentemeteorizadaconintercalacionesdeareniscaytrazasdearena Meteorizada 23 23,8 23,40 <25 25‐50PF‐01 29 NQ Arcillolitaaltamentemeteorizadaconintercalacionesdeareniscaytrazasdearena 2 Meteorizada 23,8 24,4 24,10 50‐75 75‐100PF‐01 30 NQ Arcillolitaaltamentemeteorizadaconintercalacionesdeareniscaytrazasdearena 1 Meteorizada 24,4 25 24,70 75‐100 75‐100PF‐01 31 NQ Areniscaconintercalacionesconfinadasytrazasdeoxidación 23‐45 1 0,1‐1,0 Ligeramente 25 26 25,50 75‐100 50‐75PF‐01 32 NQ Areniscaconintercalacionesconfinadasytrazasdeoxidación 23‐45 3 0,1‐1,0 Ligeramente 26 27,5 26,75 75‐100PF‐01 33 NQ Areniscadeconsistenciablandacontrazasdeoxidaciónligeramentealterada 2 1,0‐5,0 Ligeramente 27,5 29 28,25 75‐100 50‐75PF‐01 34 NQ Areniscadeconsistenciablandacontrazasdeoxidaciónligeramentealterada ‐ 1,0‐5,0 Ligeramente 29 30,5 29,75 75‐100 75‐100PF‐01 35 NQ Areniscadeconsistenciablandacontrazasdeoxidaciónligeramentealterada 0‐23 1 Ligeramente 30,5 32 31,25 2,165 16,66 32668 22591 11056 9179 10269,89 75‐100 75‐100PF‐01 36 NQ Arcillolitaconintercalacionesdeareniscamuymeteorizada 0‐23 4 Ligeramente 32 33,5 32,75 75‐100 75‐100PF‐01 37 NQ Arcillolitaconintercalacionesdeareniscamuymeteorizada ‐ Ligeramente 33,5 34 33,75 75‐100 75‐100PF‐01 38 NQ Arcillolitaconintercalacionesdeareniscamuymeteorizada 3 Ligeramente 34 35 34,50 <25 75‐100

PF‐01 39 NQArcillolitaconoxidadacambiaaunaareniscacambiaaarcilladeconsistenciamediaconpresenciadegravas ‐ 0,1‐1,0 Meteorizada 35 35,6 35,30 <25 75‐100

PF‐01 40 NQ Arcillolitaconoxidadacambiaaunaareniscacambiaaarcilladeconsistenciamediaconpresenciadegravas 1 0,1‐1,0 Meteorizada 35,6 37 36,30 50‐75 75‐100

PF‐01 41 NQ Arcillolitadecolorcaféygrisoscuraconoxidaciones 1 0,1‐1,0 MuyMeteorizada 37 37,6 37,30 <25 <25PF‐01 42 NQ Arcillolitacolorgrisoscuroconfinada ‐ MuyMeteorizada 37,6 38,5 38,05 25‐50 75‐100PF‐01 43 NQ Arcillolitacolorgrisoscuroycafémuyfracturada ‐ MuyMeteorizada 38,5 40 39,25 <25PF‐01 44 NQ Arcilolitameteorizadadecolorgrisoscuro 3 MuyMeteorizada 40 41,5 40,75 25‐50 75‐100PF‐01 45 NQ limocolorhabanoconrocameteorizada 2 MuyMeteorizada 41,5 42,5 42,00 <25 75‐100PF‐01 46 NQ rocameteorizadadecolorgrisconoxidaciones 90 2 0,1‐1,0 Muymeteorizada 42,5 43,5 43,00 50‐75 75‐100PF‐01 47 NQ Arcillolitaconfinadacolorgrisocruro 90 ‐ Muymeteorizada 43,5 44,8 44,15 75‐100 75‐100PF‐01 48 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisoscuro 90 3 Muymeteorizada 44,8 44,9 44,85 75‐100 75‐100PF‐01 49 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisoscuro 70‐90 0,1‐1,0 Moderadamente 44,9 46 45,45 75‐100 75‐100PF‐01 50 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisoscuro 70‐90 2 0,1‐1,0 Moderadamente 46 47,5 46,75 50‐75 75‐100PF‐01 51 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisoscuro 70‐90 3 0,1‐1,0 Muymeteorizada 47,5 49 48,25 25‐50PF‐01 52 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisoscuro 70‐90 5 0,1‐1,0 Muymeteorizada 49 50,5 49,75 <25 75‐100PF‐01 53 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisoscuro 70‐90 2 0,1‐1,0 Muymeteorizada 50,5 52 51,25 <25PF‐01 54 NQ Arcillolitaconfinadamuyfracturadadecolorgrisoscuro 70‐90 ‐ 0,1‐1,0 Muymeteorizada 52 53,5 52,75 <25 75‐100PF‐01 55 NQ Arcillolitaconfinadamuyfracturadadecolorgrisoscuro ‐ 0,1‐1,0 Moderadamente 53,5 54,2 53,85 75‐100 75‐100PF‐01 56 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrislevementemeteorizada 3 0,1‐1,0 Moderadamente 54,2 55 54,60 2,338 147,15 112481 98776 105441 98734 106201,9 25‐50 50‐75PF‐01 57 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrislevementemeteorizada 70‐90 6 0,1‐1,0 Meterizada 55 56,7 55,85 75‐100 75‐100PF‐01 58 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrislevementemeteorizada 70‐90 2 0,1‐1,0 Meterizada 56,7 57 56,85 75‐100 75‐100PF‐01 59 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrislevementemeteorizada 70‐90 4 0,1‐1,0 Meterizada 57 58 57,50 75‐100 75‐100PF‐01 60 NQ Arcillolitaconfinadacolorgrislevementemeteorizada 70‐90 4 0,1‐1,0 Moderadamente 58 59,4 58,70 75‐100 75‐100PF‐01 61 NQ Arcillolitaconfinadacolorgrislevementemeteorizada 6 0,1‐1,0 MuyMeteorizada Filmclay 59,4 61 60,20 <25 75‐100PF‐01 62 NQ Arcillolitaconfinadacolorgrislevementemeteorizada 3 Meteorizado 61 62,4 61,70 75‐100 75‐100PF‐01 63 NQ Areniscadecolorgrisyamarillalevementemeteorizada 3 0,1‐1,0 Meteorizado 62,4 64 63,20 50‐75 75‐100PF‐01 64 NQ Areniscadecolorgrisyamarillalevementemeteorizada 70‐90 4 0,1‐1,0 Meteorizada Filmclay 64 65,4 64,70 50‐75 75‐100PF‐01 65 NQ Areniscadecoloramarilloygrismoderadamentemeteorizada 70‐90 2 0,1‐1,0 Meteorizada Filmclay 65,4 66,1 65,75 75‐100PF‐01 66 NQ Areniscadecoloramarilloygrismoderadamentemeteorizada 90 2 1,0‐5,0 Moderadamente 66,1 67 66,55 75‐100 75‐100PF‐01 67 NQ Areniscadecoloramarilloygrismoderadamentemeteorizada 90 5 1,0‐5,0 Moderadamente 67 68,5 67,75 2,048 60,31 418905 398750 205218 232518 20383068 25‐50 75‐100PF‐01 68 NQ Arcillolitaconfinadadecoloroscuro 2 0,1‐1,0 Ligeramente 68,5 70 69,25 75‐100 75‐100PF‐02 1 NQ Arcilladeconsistenciamediaconincrustacionesdegrava 0 0,45 0,23 4 4 5 9PF‐02 2 NQ Arcilladeconsistenciamediaconincrustacionesdegravayarena 1,5 1,9 1,70PF‐02 3 NQ Arcilladeconsistenciamediadecolorhabanoygrisclaroconoxidaciones 3 3,45 3,23 9 15 22 37PF‐02 4 NQ Arcillolitacolorhabanoconintercalacionesderoca 4,5 4,95 4,73 6 7 11 18Veleta N/A NQVeleta N/A NQVeleta N/A NQPF‐02 5 NQ Arcillaarenosadecolorhabanoconintercalacionesderoca 6 6,55 6,28 3,5 4,5 4,5 4,2 28 0,35 27 0,3Veleta N/A NQVeleta N/A NQVeleta N/A NQPF‐02 6 NQ Arcillaarenosadecolorhabanoconintercalacionesderoca 7,5 7,95 7,73 5 43 30 73PF‐02 7 NQ Arcillacolorhabanoconarenayconintercalacionesderoca 9 9,45 9,23 3 6 5 11PF‐02 8 NQ Arcillolitadecolorhabanoarenosaconintercalacionesderoca 10,5 10,95 10,73PF‐02 9 NQ Areniscayarcillolitaconfinadacontrazasdeoxidación Sana 11,4 12 11,70 75‐100 75‐100PF‐02 10 NQ Arcillolitaconfinadaconoxidacionesligeramentemeteorizada 2 2,5‐10 Ligeramente 12 13 12,50 75‐100 75‐100PF‐02 11 NQ Arcillolitaconfinadaconoxidacionesligeramentemeteorizada 70‐90 5 2,5‐10 Ligeramente 13 14,5 13,75 75‐100 75‐100PF‐02 12 NQ Arcillolitaconfinadaconoxidacionesligeramentemeteorizada 70‐90 5 2,5‐10 Ligeramente 14,5 16 15,25 75‐100 75‐100PF‐02 13 NQ Arcillolitaconfinadaconoxidaciones 3 2,5‐10 Ligeramente 16 17,5 16,75 50‐75 75‐100PF‐02 14 NQ Arcillolitaconfinadaconoxidaciones 2 2,5‐10 Ligeramente 17,5 19 18,25 50‐75 75‐100PF‐02 15 NQ Arcillolitaconfinadaconoxidaciones 3 2,5‐10 Ligeramente 19 20,5 19,75 75‐100 75‐100PF‐02 16 NQ Arcillolitaconfinadaconoxidaciones 3 2,5‐10 Ligeramente 20,5 22 21,25 75‐100 75‐100PF‐02 17 NQ Arcillolitaconfinadaconoxidaciones 2 2,5‐10 Meteorizada 22 23,5 22,75 75‐100 75‐100PF‐02 18 NQ Arcillolitaconfinadaconoxidacionesyligeramentemeteorizada 2 2,5‐10 Muymeteorizada 23,5 25 24,25 50‐75 75‐100PF‐02 19 NQ Arcillolitaconfinadaconoxidacionesyligeramentemeteorizada 2 2,5‐10 Muymeteorizada 25 26,5 25,75 75‐100 75‐100PF‐02 20 NQ Arcillolitaconfinadaconoxidacionesyligeramentemeteorizada 1 2,5‐10 Ligeramente 26,5 28 27,25 16,82 92520 87974 46786 43001 43302,65 75‐100 75‐100PF‐02 21 NQ Arcillolitaconfinadaconoxidacionesyligeramentemeteorizada 70‐90 ‐ 2,5‐10 Ligeramente 28 29,5 28,75 75‐100 75‐100PF‐02 22 NQ Arcillolitaconfinadaconoxidacionesyligeramentemeteorizada 70‐90 2 2,5‐10 Ligeramente 29,5 31 30,25 75‐100 75‐100PF‐02 23 NQ Arcillolitadecolorgrisclaroconfinada,conoxidaciones 70‐90 1 2,5‐10 Ligeramente 31 32,5 31,75 75‐100 75‐100PF‐02 24 NQ Arcillolitadecolorgrisclaroconfinada,conoxidaciones 90 ‐ 2,5‐10 Ligeramente 32,5 34 33,25 75‐100 75‐100PF‐02 25 NQ Arcillolitadecolorgrisclaroconfinada,conoxidaciones 90 1 2,5‐10 Ligeramente 34 35,5 34,75 75‐100 75‐100PF‐02 26 NQ Arcillolitadecolorgrisconfinadaligeramentemeteorizada ‐ 2,5‐10 Ligeramente 35,5 37 36,25 75‐100 75‐100PF‐02 27 NQ Arcillolitadecolorgrisconfinadaligeramentemeteorizada 2 2,5‐10 Ligeramente 37 38,5 37,75 75‐100 75‐100PF‐02 28 NQ Arcillolitadecolorgrisconfinadaligeramentemeteorizada ‐ 2,5‐10 Ligeramente 38,5 40 39,25 75‐100 75‐100PF‐02 29 NQ Arcillolitaconfinadacolorgrisligeramenteconfinada 2,5‐10 Ligeramente 40 41,5 40,75 75‐100 75‐100PF‐02 30 NQ Arcillolitaconfinadacolorgris,ligeramentemeteorizadaconoxidaciones 1 2,5‐10 Ligeramente 41,5 43 42,25 75‐100 75‐100PF‐02 31 NQ Arcillolitaconfinadacolorgris,ligeramentemeteorizadaconoxidaciones 1 Ligeramente 43 44,5 43,75 75‐100 75‐100PF‐02 32 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada 2 Ligeramente 44,5 46 45,25 2,306 108,43 1704069 1766413 1114199 935160 1028527 75‐100 75‐100PF‐02 33 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada 1 Ligeramente 46 47,5 46,75 75‐100 75‐100PF‐02 34 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada 2 Ligeramente 47,5 49 48,25 75‐100 75‐100PF‐02 35 NQ Arcillolitaconfinadacolorgrisligeramentemeteorizada 1 Ligeramente 49 50,5 49,75 75‐100 75‐100PF‐02 36 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada ‐ Ligeramente 50,5 52 51,25 75‐100 75‐100PF‐02 37 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada 1 Ligeramente 52 53,5 52,75 75‐100 75‐100PF‐02 38 NQ Arcillolitaconfinadacolorgrisligeramentemeteorizada ‐ Ligeramente 53,5 55 54,25 75‐100 75‐100PF‐02 39 NQ Arcillolitaconfinadacolorgrisligeramentemeteorizada 2 Ligeramente 55 56,5 55,75 75‐100 75‐100PF‐02 40 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada 70‐90 2 1,0‐5,0 Ligeramente 56,5 58 57,25 75‐100 75‐100PF‐02 41 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada 70‐90 1 1,0‐5,0 Ligeramente 58 59,5 58,75 75‐100 75‐100PF‐02 42 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada 1 Ligeramente 59,5 61 60,25 75‐100 75‐100PF‐02 43 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada ‐ Ligeramente 61 62,5 61,75 75‐100 75‐100PF‐02 44 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada Ligeramente 62,5 64 63,25 75‐100 75‐100PF‐02 45 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada 70‐90 1,0‐5,0 Ligeramente 64 65,5 64,75 75‐100 75‐100PF‐02 46 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada 2 Ligeramente 65,5 67 66,25 75‐100 75‐100PF‐02 47 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada Ligeramente 67 68,5 67,75 75‐100 75‐100PF‐02 48 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada Ligeramente 68,5 70 69,25 75‐100 75‐100PF‐02 49 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada Ligeramente 70 71,5 70,75 75‐100 75‐100PF‐02 50 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada Ligeramente 71,5 73 72,25 75‐100 75‐100PF‐02 51 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada 23‐45 0,1‐1,0 Ligeramente 73 74,5 73,75 2,431 137,59 4951800 1937661 1200436 1128258 1,22E+08 75‐100 75‐100PF‐02 52 NQ Arcillolitaconfinadadecolorgrisligeramentemeteorizada 23‐45 0,1‐1,0 Ligeramente 74,5 75 74,75 25‐50 75‐100

2,209

Penetrometroqult(kg/cm²) CortedirectoModulodeYoung‐ModeloHiperbólico

CalidaddelaRoca

Compresióninconfinada(UU) ModulosdeYoungPeso

unitariototal

(g/cm3)

Pesounitarioseco

(g/cm3)

HumedadNatural(%)

Prof.Media(m)

LecturasEnayodepenetraciónestándar

MuestraPerforaciónProf.Final(m)

Prof.Inicial(m)

Descripcióndelamuestraencampo

CondicióndelasdiscontinuidadesTipodeMuestra


2. FIGURAS


0

2

4

6

8

10

12

14

0 20 40 60 80 100

Pro

f. M

edia

(m

)

N campo (golpes/pie)

Variación de la resistencia a la penetración estándar

PF-01 PF-02


0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 10 15 20 25 30 35

Pro

f. M

edia

(m

)

Humedad Natural (%)

Variación del contenido de humedad con la profundidad

PF-01


0

10

20

30

40

50

60

70

80

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6

Pro

f. M

edia

(m

)

Peso unitario (g/cm3)

Variación del peso unitario con la profundidad

Peso unitario total (g/cm3) Peso unitario seco (g/cm3)-PF-01


0

2

4

6

8

10

12

14

16

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

Pro

f. M

edia

(m

)

Su (kg/cm2)

Variación de la resistencia al corte no drenada con la profundidad

Su penetrometro-PF-01

Su Penetrometro qult (kg/cm2)-PF-02

Su compresión inconfinada-PF-01


0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Pro

f. M

edia

(m

)

qult (kg/cm2)

Variación de la resistencia a la compresión en roca con la profundidad

Qu roca-PF-01 Qu roca PF-02


0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 100 200 300 400 500

Pro

f. M

edia

(m

)

E (kg/cm2)

Variación de los módulo de Young con la profundidad-Ensayo de compresión

inconfinada

Eo-MH E50 MH PF-01 Euo -PF-01 Eu 50 sec PF-01

Eu 0.5% PF-01 Eu 1% PF-01 Eu 2% PF-01 Eu pico PF-01


0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000

Pro

f. M

edia

(m

)

E (kg/cm2)

Variación de los módulo de Young con la profundidad-Ensayo de compresión uniaxial

en roca

Euo -PF-01 Eu 50 sec PF-01 Eu pico PF-01 Etan PF-01

E prom-PF-01 Euo PF-02 Eu 50 sec PF-02 Eu pico PF-02

Etan PF-02 E prom PF-02


0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 20 40 60 80 100

Pro

f. M

edia

(m

)

RQD (%)

Variación del índice de calidad de la roca con la profundidad

PF-02 PF-01


0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 20 40 60 80 100

Pro

f. M

edia

(m

)

IRN (%)

Variación del IRN con la profundidad

PF-02 PF-01


0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Pro

f. M

edia

(m

)

Cohesión (kg/cm2)

Variación de la cohesión con la profundidad

Cohesión Cohesión residual


0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 5 10 15 20 25 30

Pro

f. M

edia

(m

)

Ángulo de fricción (°)

Variación del ángulo de fricción con la profundidad

Ángulo de fricción Ángulo de fricción residual


ANEXO B

ALTERNATIVAS - FIGURAS

PLANTA

SECCIÓN1

ESCALA GRÁFICA

ALTERNATIVA 1

N

N

LA ESCALA DE IMPRESIÓN PARA ESTE PLANO ES DE TAMAÑO PLIEGO (700mmx1000mm)

ESCALA GRÁFICA

ALTERNATIVA 2

SECCIÓN 1

PLANTA

N

SECCIÓN 2 SECCIÓN 3

N

LA ESCALA DE IMPRESIÓN PARA ESTE PLANO ES DE TAMAÑO PLIEGO (700mmx1000mm)


ANEXO C

CÁLCULOS HIDRÁULICOS

DATOS INICIALES

Interceptor Tunjuelo Canoas (ITC) Túnel de emergencia (TE)

Caudal diseño Q 36.2 m3/s Caudal diseño Q 36.2 m3/s

Pendiente S 0.1114 % Pendiente S 0.51 %

Diámetro D 4.2 m Diámetro D 3.2 m

Coef Manning n 0.013 Coef Manning n 0.013

Prof Normal yn 3.39 m Prof Normal yn 2.49 m

Cota Batea CB 2514.01 msnm Cota Batea CB 2507.34 msnm

velocidad v 3.02 m/s Velocidad v 5.39 m/s

Diám hidráulico DH 3.61 m Diám hidráulico DH 2.53 m

Froude Fr 0.51 Froude Fr 1.08

Tipo de flujo FLUJO SUBCRÍTICO Tipo de flujo FLUJO SUPERCRÍTICO

DISEÑO ESTRUCTURA ESCALONADA DE CONEXIÓN ALTERNATIVAS 1 Y 2

Características geométricas de la rápida Caida relativa He/yc 13.17

Altura Total H 6.67 m

Ángulo q 18.40 grad OK

Largo L 20.05 m

Base estructura b 7.50 m

FLUJO NO UNIFORME

Características Hidráulicas de la rápida

Caudal unitario qw 4.83 m3/s-m Energía residual del flujo rasante

Prof Crítica ycb 1.33 m Para flujo tipo A cuasi - unifirme

Relación H/yc H/yc 5.0 OK Para flujo tipo B cuasi - uniforme

Lim sup altura de escalon relativa 0.971

Rel (Eres/dc)U (Eres/dc)U 3.28

Altura de escalón escogida 0.65 m

Rel S/dc S/dc 0.487 OK

Rel ( S/dc)B (S/dc)B 0.373 Flujo B

DISEÑO ESTRUCTURA ESCALONADA CONEXIÓN ITC - TE

𝑦𝑐 =3 𝑞𝑤

2

𝑔

𝑆

𝑑𝑐 𝑠

=7

6tan𝜃

16

𝐻𝑒

𝑦𝑐= −1,21 × 10−5𝜃3 + 1,60 × 10−3𝜃2 − 7,13

0,25 ≤𝑆

𝑑𝑐≤

𝑆

𝑑𝑐 𝑠

𝑆

𝑑𝑐 𝑏

= 13 tan 𝜃 2 − 2,73 tan 𝜃 + 0,373

𝐸𝑟𝑒𝑠

𝑑𝑐 𝑈

=𝑓

8 sin 𝜃

13

cos 𝜃 +1

2

𝑓

8 sin 𝜃

−23

𝐸𝑟𝑒𝑠

𝑑𝑐 𝑈

=𝑓

8 sin𝜃

13

+1

2

𝑓

8 sin𝜃

−23

Factor de fricción Energía aguas abajo Eres 3.88 m

Profundidad relativa dw 0.60 m

Velocidad flujo vw 8.02 m/s

Perdida relativa de energía

Donde

Energía máxima Emax 8.67 m

Delta de energía DE 4.79 m

Perdida relativa DE/Eres 1.24

Concentración media del aire

Factor de fricción max fmax 0.18

A 0.45

Factor de fricción f 0.18 Donde

Para flujo no Uniforme

Para

m 3.26

Eres/dc 2.91 ## y

Energía Residual Eres 3.88 m

Para

Profundidad relativa para flujos rasantes

Para flujos tipo A

D 0.3

Para flujos tipo B Concentraccion media aira Cmean 0.29

0.00 Altura para concetracion de 0,9 Y0,9

OK

Velocidad promedio de flujo

Y90 0.84

Altura de muros Hw 1.2 m


𝑓 = 𝑓𝑚𝑎𝑥 − 𝐴 0,5 −𝑆

𝑑𝑐

2

𝑓 = 𝑓𝑚𝑎𝑥

0,5 ≤𝑆

𝑑𝑐≤

𝑆

𝑑𝑐 𝑠

0,1 ≤𝑆

𝑑𝑐≤ 0,5

5,7° ≤ 𝜃 ≤ 19°

𝑓𝑚𝑎𝑥

= −4,2 × 10−4𝜃2 + 1,6 × 10−2𝜃 + 3,2× 10−2

𝐴= −1,7 × 10−3𝜃2 + 6,4 × 10−2𝜃 − 1,5× 10−1

𝑓𝑚𝑎𝑥

= 2,32 × 10−5𝜃2 − 2,75 × 10−3𝜃 + 2,31× 10−1

𝐴 = 0,452

5,7° ≤ 𝜃 ≤ 19°

19° ≤ 𝜃 ≤ 55°

𝐸𝑟𝑒𝑠

𝑑𝑐= 1,5 +

𝐸𝑟𝑒𝑠

𝑑𝑐 𝑈

− 1,5 1 − 1 −𝐻

𝐻𝑒

𝑚

𝑚 = −𝜃

25+ 4

𝑣𝑤 =𝑞𝑤

𝑑𝑤

𝐸1 = 𝐸𝑟𝑒𝑠 = 𝑑𝑤 cos 𝜃 +𝑣𝑤2

2𝑔

𝐸1 = 𝐸𝑟𝑒𝑠 = 𝑑𝑤 +𝑣𝑤2

2𝑔

∆𝐸

𝐸𝑚𝑎𝑥= 1 −

𝐸𝑟𝑒𝑠

𝐻𝑇 + 1,5𝑑𝑐

𝐸𝑚𝑎𝑥 = 𝐻𝑇 + 1,5𝑑𝑐

∆𝐸 = 𝐸𝑚𝑎𝑥 − 𝐸𝑟𝑒𝑠

𝐶𝑚𝑒𝑎𝑛 = 𝐷 − 0,3𝑒𝑥𝑝 −5𝑆

𝑑𝑐

2

− 4𝑆

𝑑𝑐

𝐷 = 0,3

5,7° ≤ 𝜃 ≤ 19°

0,1 ≤𝑆

𝑑𝑐≤

𝑆

𝑑𝑐 𝑠

𝐷 = −2 × 10−4𝜃2 + 2,14 × 10−2𝜃 − 3,57 × 10−2

19° < 𝜃 ≤ 55°

0,1 ≤𝑆

𝑑𝑐≤

𝑆

𝑑𝑐 𝑠

𝑌90 =𝑑

1 − 𝐶𝑚𝑒𝑎𝑛

Cálculo del resalto hidráulico aguas abajo

Numero de froude

Numero de froude 1 3.30

Profundidad secuente y2 2.52 m

Longitud del resalto hidráulico

Longitud ddel resalto hidráulico 13.38 m

Características del canal aguas abajo del resalto

Caudal diseño Q 36.2 m3/s

Base B 7.50 m

Velocidad v 1.91 m/s


Tomado de Ven Te Chow grafia de acuerdo a

las recomedaciones del USBR

𝐹1 =𝑣𝑤

𝑔𝐷

𝑦2

𝑦1=

1

21 + 8𝐹1

2 − 1

DATOS INICIALES

Interceptor Tunjuelo Canoas (ITC) Túnel de emergencia (TE)

Caudal diseño Q 36.2 m3/s Caudal diseño Q 36.2 m3/s

Pendiente S 0.1114 % Pendiente S 0.51 %

Diámetro D 4.2 m Diámetro D 3.2 m

Coef Manning n 0.013 Coef Manning n 0.013

Prof Normal yn 3.39 m Prof Normal yn 2.49 m

Cota Batea CB 2514.01 msnm Cota Batea CB 2507.34 msnm

velocidad v 3.02 m/s Velocidad v 5.39 m/s

Diám hidráulico DH 3.61 m Diám hidráulico DH 2.53 m

Froude Fr 0.51 Froude Fr 1.08

Tipo de flujo FLUJO SUBCRÍTICO Tipo de flujo FLUJO SUPERCRÍTICO

Profundidad Critica yc 2.41 m Profundidad Critica yc 2.58 m

velocidad critica vc 4.41 m/s velocidad critica vc 5.20 m/s

Radio de pozo de caida Geometria Cámara en espiral

Asumiendo

Ancho muro Canal Aprox c 0.20 m

Ancho muro guia s 0.10 m

Radio pared camara DR 0.583 m

Se obtiene

a 6.833 m

e 0.614 m

Radio de pozo de caida R 1.75 m

Dialmetro del pozo DS 3.50 m R4 3.15 m

Geometria General Cámara en espiral

R3 3.76 m

R2 4.99 m

R1 6.22 m

DISEÑO CONEXIÓN ITC - TE Caida libre ITC

De acuerdo con Hagger (2010) el caudal de

diseño para una aproximación e regimén

subcritico está dado por:

Sustituyenco en la ecuación anterior se obtiene

que el Radio del pozo de caida esta dado por

𝑄𝐷 = 2𝑅35𝑔

𝑏

12

𝑅 = 3𝑄𝐷

25𝑔𝑏

12

𝑎 =𝐷𝑆2+ ∆𝑅 + 𝑐 + 𝑠 + 𝑏

𝑅4 = 𝑅 + ∆𝑅 + 𝑐 + 𝑒

𝑒 =𝑏 + 𝑠

7

𝑅3 = 𝑅4 + 𝑒

𝑅2 = 𝑅4 + 3𝑒

𝑅1 = 𝑅4 + 5𝑒


ANEXO D

COTIZACIÓN RECUPERACIÓN TBM´S


AMORTIZACIÓN TUNELADORASHERRENKNECHT


BESSAC-ANDINA


SELI TECHNOLOGIES - TRIVAL EDIFICACIONES

SELI Technologies S.r.l. - Via A. Campanile 73, 00144 Roma, ITALY Sur 1 No. 10 Col. Hogares Mexicanos

Ecatepec, Estado de México, C.P. 55040 +52 55 / 5116 7793 · 5116 8559 · 5116 7791

edificacionestrival.com.mx

PROYECTO DE SOACHA

SERVICIO TÉCNICO DE DESMANTELAMIENTO DE 2 (DOS) TUNELADORAS

CLIENTE: ACUEDUCTO DE BOGOTA’

COTIZACION No 16_ST_019_TS_ASS_SELI/TRIVAL_SOACHA_ACUEDUCTO - 14/03/2016

SELI TECHNOLOGIES S.R.L. /

EDIFICACIONES TRIVAL, S.A. DE

C.V.

PROYECTO SOACHA Desmantelamiento de TBMs

CLIENTE: ACUEDUCTO

OFERTA SELI-TRIVAL MARZO 2016.doc Page 2 of 7

El presente documento contiene información confidencial que pertenece a SELI TECNOLOGIES S.R.L/EDIFICACIONES TRIVAL No puede ser reproducido sin la autorización de SELI TECNOLOGIES S.R.L/ EDIFICACIONES TRIVAL Todos los derechos relacionados con esta especificación y para el equipo y los métodos descritos o sugeridos en el mismo, son propiedad de SELI TECNOLOGIES S.R.L/ EDIFICACIONES TRIVAL.

0. TABLA DE CONTENIDOS

1. INTRODUCCIÓN page 3. 2. SERVICIO TÉCNICO PERSONALIZADO page 5. 3. TABLAS DE PRECIOS page 6. 4. TÉRMINOS COMERCIALES page 6. 5. DURACIÓN page 7.


CLIENTE: ACUEDUCTO


1. INTRODUCCIÓN

El presente documento es una propuesta técnica y económica basada en la información y los datos recibidos por cliente. El cliente pidió a SELI TECNOLOGIES, S.R.L./EDIFICACIONES TRIVAL, S.A. DE C.V. que se cotizara el desmantelamiento de 2 (dos) Tuneladoras que actualmente se encuentran en el proyecto de Soacha.

Durante la visita al sitio de trabajo el cliente confirmó la intención de centrar el proceso de desmontaje en la preservación de los equipos y del revestimiento del túnel. La propuesta se basa pensando que se disponga de los equipos auxiliares del túnel (rieles, locomotoras, talleres, equipos menores y otros), así como también de los patios que se utilizaron del túnel del ITC, los patios del túnel EME y los patios de la contratista CASS, asumido que los equipos de trabajo antes mencionado, sean recuperados en un estado totalmente funcional y en buenas condiciones de trabajo, estos requerimientos (equipos auxiliares y patios) deberían utilizarse sin costo para SELI TECNOLOGIES, S.R.L./EDIFICACIONES TRIVAL, S.A. DE C.V., con la excepción de los costos de funcionamiento; refiriéndonos a las instalaciones principales (agua, luz, aire y otros) los gastos serán al costo del cliente. En caso de inaccesibilidad de los equipos de apoyo por encima, una oferta detallada de materiales y equipos adicionales completará esta cotización.

Además SELI TECNOLOGIES, S.R.L./EDIFICACIONES TRIVAL, S.A. DE C.V. estiman que el Cliente y las autoridades ambientales locales permiten el uso de explosivos, necesario para crear los espacios de trabajo. Informaciones disponibles sobre el Proyecto:

1.1. Desmontaje de TBM 1 (Herrenknecht - EPB TBM 4200AH)

Diámetro de la rueda de corte: por confirmar Revestimento interno del tunel: 4200 mm Condición de la TBM: en plena condición por trabajar Manuales TBM y Backup: no disponible Longitud excavada de túnel: 5,2 Km??

1.2. Desmontaje de TBM 2 (Herrenknecht - EPB TBM 3200AH)

Diámetro de la rueda de corte: por confirmar Revestimento interno del tunel: 3200 mm Condición de la TBM: en plena condición por trabajar Manuales TBM y Backup: no disponible Longitud excavada de túnel: 2,8 Km

1.3. Datos de los Tuneles

Interconexión Túnel ITC English-X-XX-XXX (dibujo) 1. Top Túnel ITC-General (dibujo) 2. Top Túnel ITC-Localización ITC (dibujo) 3. Top Túnel ITC-Estructuras Entrada (dibujo) Las condiciones de la roca asumidos: condiciones de roca firme, no hay flujo de agua.

El proyecto se completa con una cámara de disipación y dos pozos de menor importancia. De la ejecución de este tipo de estructuras se tratará con un presupuesto dedicado.


CLIENTE: ACUEDUCTO


SERVICIO TÉCNICO PERSONALIZADO LOS SERVICIOS TÉCNICOS SE HAN PERSONALIZADO COMO SE DESCRIBE EN LAS SIGUIENTES TABLAS:

1.4. DESMANTELAMIENTO DE TBM EPB 4200AH PASOS DE SERVICIOS TÉCNICOS

Diseño de la cámara de desmantelamiento

TBM1

Reanudación equipos y sitio de obra TBM1

Instalación de rieles de ferrocarril Túnel ITC

Desmantelamiento de Backup 1 (Equipos)

Desmantelamiento de Backup 1

(Carros/estructuras)

Desmontaje Equipos/accesorios túnel, Nuevo

Diseño (Procedimiento y el cronograma a convenir con el cliente)

Desmontaje y deslizamiento equipos TBM

Desmontaje y trasporte balinero principal TBM

Preparación de la cámara de desarme TBM1

Desmantelamiento de los escudos

Desmantelamiento de la Rueda de corte

1.5. DESMANTELAMIENTO DE TBM EPB 3200AH PASOS DE SERVICIOS TÉCNICOS

Diseño de la cámara de desmantelamiento

TBM2

Reanudación equipos y sitio de obra TBM1

Instalación rieles de ferrocarril Túnel EME

Desmantelamiento de Backup 2 (Equipos)

Desmantelamiento de Backup 2

(Carros/estructuras)

Desmontaje Equipos/accessorios túnel,

Nuevo Diseño (Procedimiento y el cronograma a convenir con el cliente)

Desmontaje y deslizamiento equipos TBM

Desmontaje y trasporte balinero principal

TBM

Preparación de la cámara de desarme TBM2

Desmantelamiento de los escudos

Desmantelamiento de la Rueda de corte

1.6. DETALLES TECNICOS

Cámara de desmantelamiento TBM Limitada a las especificación mínima para desarmar las tuneladoras.

Método constructivos cámaras Desm. Drilling / explosivo

Desmantelamiento de Escudos y Ruedas de

corte Personalizado para preservar las piezas y componentes para posterior uso


CLIENTE: ACUEDUCTO


1.7. CRONOGRAMA DESMONTAJE

Desmantelamiento TBM+backup 1 3 meses (aproximado)

Desmantelamiento TBM+backup 2 3 meses (aproximado)

Note 1: Las fases de trabajo 1.1 y 1.2 son consecutivas.

Nota 2: En caso de entrega por el contratista de los manuales de TBM, el período estimado del servicio sería de 3 + 3 meses, alternativamente, la operación podría retrasarse.

Los servicios técnicos se han personalizado como se describe en las siguientes tablas:

1.8. MANO DE OBRA SERVICIO TECNICO DE SUPERVISION

DIRECTOR DE OBRA 1 SUPERINTENDENTE TBM 1 INGENIERO ELECTRICO/ELECTRONICO 2 INGENIERO MECANICO/HIDRAULICO 2 AYUDANTE 2 MANO DE OBRA LOCAL 6 TIEMPO DE TRABAJO: HASTA 10 HR / DÍA SEGÚN EL HORARIO DE TRABAJO EN LA REGIÓN DÍAS DE TRABAJO: 6 DÍAS / SEMANA TURNOS DIARIOS: UN TURNO POR DÍA NOTA: - DISPOSICIÓN DIFERENTE SE PUEDE CONSIDERAR


CLIENTE: ACUEDUCTO


2. PRECIOS

LOS SIGUIENTES PRECIOS INDICADOS SE EXPRESAN EN MONEDA USD:

2.1. Servicio Técnico Desmontaje PRECIO TOTAL 2.950.000 USD

COSTO DE DISEÑO Incluido COSTO DE OFICINA CENTRAL Incluido DESMANTELAMIENTO TBM1 + BACKUP 1 Ref. tabla 1.1 Incluido DESMANTELAMIENTO TBM2 + BACKUP 2 Ref. tabla 1.2 Incluido EMBALAJE (limitado al desmant.) Incluido SUPERVISION DE MANO DE OBRA Ref. tabla 1.8 Incluido VIAJES Y ALOJAMIENTO Incluido MATERIALES Y EQUIPOS DE TRABAJO DE MENOR

ENT. Incluido

HERRAMIENTA ESPECIAL PARA EL DESMONTAJE Incluido DISPOSITIVOS DE IZAJE DE OBRA Incluido DISPOSITIVOS DE DESLIZAMIENTO Incluido ALMACENAMIENTO Y EMBALAJES A LARGO

PLAZO No incluido

INSTALACIONES, PLANTAS Y EQUIPOS DE OBRA (ref. to introduction) No incluido NOTA: CUALQUIER DEMORA O SUSPENSIÓN EN EL DÍA DE LAS ACTIVIDADES, NO CAUSADOS POR SELI

TECNOLOGÍES S.R.L./EDIFICACIONES TRIVAL, S.A. DE C.V. , SE LE COBRARÁ AL CLIENTE LOS SIGUIENTES COSTOS: 9500 € / DÍA

3. TERMINOS COMERCIALES

3.1. PAGO

30% Del precio total A la firma del contrato

35% Del precio total Al completar desmantelamiento TBM1

35% Del precio total Al completar desmantelamiento TBM2

Nota: Los precios en el presupuesto no incluyen impuestos y deben ser pagados en su totalidad y sin deducciones de

algún otro impuesto local y de retención de impuestos, tasas, derechos o gastos de transferencia bancaria

3.2. SERVICIO ADICIONAL

Cualquier extensión, reducción o modificación a la presente oferta, debe ser autorizada por la oficina

central de SELI TECHNOLOGIES S.r.l/ EDIFICACIONES TRIVAL.


CLIENTE: ACUEDUCTO


3.3. TIEMPO DE EJECUCIÓN

SELI TECNOLOGIES S.R.L./EDIFICACIONES TRIVAL SE RESERVAN EL DERECHO DE DAR UN TIEMPO DE EJECUCIÓN

TOTAL HASTA NO CONTAR CON TODA LA INFORMACIÓN MAS RELEVANTE DEL PROYECTO.

4. VALIDEZ

ESTE DOCUMENTO SERÁ VÁLIDO DURANTE 25 DÍAS A PARTIR DE LA FECHA DE EMISIÓN. LA PRESENTE OFERTA ES VÁLIDA DE ACUERDO CON ESTA INFORMACIÓN, SI LOS CAMBIOS SE PRODUCIRÁN LA CITA TIENE QUE SER REVISADO.

ARQ. CARLOS A. VALDEZ HERRERA ING. ALFONSO ANTONELLI

EDIFICACIONES TRIVAL, S.A. DE C.V. SELI TECNOLOGIES S.R.L.

[email protected] [email protected] (+52) 55 51167791 (+39) 335 6968480

mailto:concursos@edificacionestrival

mailto:[email protected]


THE ROBBINS COMPANY

EPBM REBUILDS

BOGOTA, COLOMBIA #020416-1-EPB-C

COMMERCIAL PROPOSAL 04 FEBRUARY 2016

The Robbins Company Page 1

The Robbins Company – 29100 Hall Street, Solon, OH 44139 USA T: +1-440-248-3303 F: +1-440-248-1702 Solon, OH ● Kent, WA ● Fayetteville, WV ● Australia ● China ● Europe ● India ● Mexico ● Russia ● Singapore ● South America

CONDENSED COMMERCIAL PROPOSAL

#020416-1-EPB-C

For the Supply of a:

New Ø3.2 m and Ø4.2 m Mixed Ground Cutterheads and Forward Shield Assemblies

for Existing High Performance (H.P.) Earth Pressure Balance Machines (EPBMs)

Submitted for the:

Bogota, Colombia Project

Revision Date Revision Description Drawing # Robbins Approval

0 04 February 2016 First Issue TBD T. Fuerst/da

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PROPRIETARY STATEMENT

This Commercial Proposal discloses proprietary and confidential information, which is the property of The Robbins Company and all its subsidiary companies (hereinafter called “Robbins”). It may not be reproduced in whole or part without written permission from Robbins. It contains confidential information and is submitted under a confidential relationship for the purpose of reviewing the concepts and equipment herein. The recipient agrees by accepting it, not to disclose any information regarding it to any unauthorized person, and not to use it for any other purpose. All patent rights hereto described or referred to are expressly reserved by Robbins. © The Robbins Company 2016

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TABLE OF CONTENTS

1.0 INTRODUCTION 2.0 SCOPE OF SUPPLY 3.0 PRICES 4.0 PAYMENT AND DELIVERY TERMS 5.0 SPARE PARTS 6.0 TECHNICAL PERSONNEL 7.0 REPURCHASE OPTION 8.0 TERMS AND CONDITIONS

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1.0 INTRODUCTION 1.1 Objective The objective of this proposal is to suggest New Ø3.2 m and Ø4.2 m Mixed Ground Cutterheads and Forward Shield Assemblies for existing Herrenknecht Earth Pressure Balance Machines (EPBMs) for the Project in Bogota, Colombia.

Robbins 13’-11” EPBM 2.0 SCOPE OF SUPPLY 2.1 New Ø3.2 m and Ø4.2 m Mixed Ground Cutterheads and Forward Shield Assemblies Robbins will furnish two (2) New Cutterheads and Forward Shield Assemblies for a Ø3.2 m and Ø4.2 m Herrenknecht Earth Pressure Balance Machine (EPBM). Included are the following items:

Rock/Mixed Face bi-directional Cutterhead Rear loading Cutterhead Initial Dress of Robbins Cutters and Mounting Hardware Initial Dress of Soft Ground Tooling and Mounting Hardware Variable Speed Cutterhead Hydraulic Cutterhead Drive System High Capacity Main Bearing Assembly Grease Injected Main Drive Seal Rotary Joint Injection Ports for the Cutterhead, Bulkhead and Shield Body Pressure Sensors on Forward Shield Bulkhead Portal for Machine Screw Conveyor

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Man-Air Lock and Material Lock Active Articulation Hydraulic, Grease and Lube Systems Shop Assembly of the Cutterhead and Forward Shield Assembly Shop testing Disassembly and packing for transportation

3.0 PRICES Prices are in USD, EXW Robbins Workshop, per Incoterms® 2010. Prices exclude VAT, business income tax, sales tax and local fees and charges, which are to be borne by the Customer. Prices are based upon the payment terms listed in the payment Section 4.0. 3.1 New Ø3.2 m and Ø4.2 m Mixed Ground Cutterheads and Forward Shield Assemblies Included with the basic TBM and Back-up System as described in Section 2.0 are the following:

Service, Operation and Parts Manuals Included Workshop Test, Fit and Documentation Included Painting Included Initial Dress of Disc Cutters and Soft Ground Tooling Included

3.2 Optional Equipment Following equipment can be included in our scope as an option or supplied by Customer: Spare Dress of Ø3.2 m Cutterhead Tooling $ 91,240 USD Spare Dress of Ø4.2 m Cutterhead Tooling $148,775 USD Freight to Jobsite Cost +8 % USD 3.3 Service, Operation & Parts Manual Two (2) sets of manuals will be provided and is included in basic price. These manuals will be shipped within four (4) weeks of delivery of the machine. Manuals will be in English with Introduction in Spanish and English.

Equipment Ex Works Price

New Ø3.2 m Mixed Ground Cutterhead and Forward Shield Assembly for existing Herrenknecht Earth Pressure Balance Machine (EPBM)

$2,184,250 USD


$2,595,000 USD

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3.4 Painting The equipment will be painted per Robbins specification with one (1) base coat and one (1) glossy white finish coat. The Customer logo and project decals are included in the basic price. 3.5 Packaging/Shipping All packaging and marking as required for overseas ocean transport will be provided, included in basic price. Machine is assumed for delivery EXW and pricing does not include transportation of the nearest port. 4.0 PAYMENT AND DELIVERY TERMS 4.1 Payment Terms for Purchase

a) 35% due at Contract Signing b) 20% due Two (2) months after Receipt of Order c) 20% due Four (4) months after Receipt of Order d) 20% due before Shipment e) 5% after 300 feet of boring and no later than 3 months after EXW date

Payments b) through e) are to be covered by a confirmed irrevocable Letter of Credit, issued by a bank acceptable to Robbins. 4.2 Delivery Terms Delivery is based on EXW Robbins Workshop per Incoterms® 2010. Expenses for shipping, insurance, and any taxes are for the Customer’s account and shall be paid by the Customer. Delivery period is based on a clear scope of supply and definition of all Customer supplied equipment and design requirements. 4.3 Delivery Schedule Delivery time of Robbins 143” High Performance Earth Pressure Balance Machine and Back-up System is as follows:

Delivery based on Ex Works Robbins Workshop per Incoterms® 2010, after receipt of a firm order and down payment. Delivery estimate is based on current manufacturing commitment and the availability of certain long delivery components.

Equipment Delivery EXW

Robbins Workshop


5 – 6 months


5 – 6 months

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5.0 SPARE PARTS Robbins proposes to supply the Spare Parts consignment for the Robbins TBM operating on this Project. Robbins proposes to provide a full inventory (Major and Minor Spares) with the approximate values as follows:

TBM Major Spares – Approximate Value $550,000 USD TBM Minor Spares – Approximate Value $150,000 USD The Spares will be supplied with an approximate value of $700,000 USD for Major and Minor Spares and will be supplied as new parts. The consignment will be maintained at the jobsite or Robbins warehouse. The actual list of Spares will be mutually agreed to by both the Customer and Robbins. All consigned Spare Parts will remain the property of Robbins at all times during this contract. 5.1 Major Spare Parts The first category is that of Major Spare Parts, which guard against long delays caused by catastrophic failure of major items on the tunnel system. As a minimum the following Major Spares will be supplied by Robbins and will be stored in the Robbins warehouse:

Main Bearing (Robbins warehouse) Ring Gear (Robbins warehouse)

5.2 Minor Spare Parts The second category is that of Minor Spare Parts, required for normal operation. Robbins recommends that all normal-wear items, including one each of all hydraulic and electrical components, bearings, seals, filter elements, wear rings, hoses, fittings, spray nozzles, etc. Be stocked on site. As a minimum the following minor spares will be supplied by Robbins and will be stored at the jobsite:

Cutterhead Main Drive Motor Cutterhead Main Drive Gearbox with Pinion Hydraulic Components Electrical Components Wear Items

5.3 Spare Parts Payment Terms The following terms apply:

Advance Payment:

a. 25% due at Contract acceptance b. 25% due at delivery EXW of first shipment

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Monthly Payment – Consignment Spares Once a part is removed from the consignment inventory for any non-warranty related problem, the remaining fifty percent (50%) of the value is to be billed to the Customer and payable to Robbins on a monthly basis. In addition, an interest fee of four percent (4%) of the inventory value will be charged per annum. The price of the Spares is fixed for a twelve (12) month period, after the twelve (12) month period the prices will be adjusted four percent (4%) per year. 5.4 Spare Parts General Conditions

All Spare Parts in the consignment inventory, new or used, remain the property of Robbins.

Price does not include freight, duties or VAT and are quoted EXW. The Customer and Robbins will cooperate fully to obtain a high machine availability

and optimum advance rates. The Customer to provide a location on site for the Spare Parts warehouse inclusive

of electrical power, heat and water. The Customer to provide insurance for the onsite inventory and is responsible for

and loss or damage to the Spare Parts located at the onsite warehouse. All parts removed from the consignment inventory are to be reported to Robbins at

time of removal. A monthly inventory of the onsite consignment is to be provided to Robbins by the

Customer. At project completion, should the Customer not exercise the repurchase option, the Customer is obligated to purchase the Consignment Spares in inventory and pay the remaining fifty percent (50%) balance. Should the repurchase option be exercised, Robbins can accept as returned any new, undamaged and unused Spare Parts in the original Robbins packaging. These parts are to be inventoried, boxed and returned to Robbins by the Customer upon receipt of Spare Parts consignment, Robbins will return to the Customer twenty-five percent (25%) of the Spare Parts value, the remaining twenty-five percent (25%) will be retained by Robbins as a restocking charge.

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6.0 TECHNICAL PERSONNEL

Robbins can provide experienced Technical and Operational Personnel to assist with the project operations at the rates noted below:

Basic Working Hours

Maximum: 10 hours/day, 50 hours/week x 4.33 = 216 hours/month

Classification Rate per Man-month

Training Expert $28,000 USD

Site Supervisor $25,000 USD

PLC Specialist / Electrical Technician $23,000 USD

Hydraulic / Mechanical Technician $22,000 USD

Others $20,000 USD

Surcharges – Outside Basic Working Hours

Saturday +25%

Sunday +50%

Holiday +100%

Beyond 50 hours One and one-half times above rates

Prices do not include air travel, local accommodations, per diem, local visas/permits or local transportation. This is to be provided by the Customer and will be billed monthly, separately from monthly wages and will include a fifteen percent (15%) administrative fee.

The Robbins personnel working on site are under the supervision and responsibility of the Customer’s site management.

General Terms

Customer is responsible for obtaining all required work permits, etc. as required for Robbins personnel to work on the project, at Customer’s cost.

Rates charged, and noted above, are net of any withholding taxes, fees or charges of any kind, levied by non-USA national or local authorities against the personal income of Robbins personnel, or the corporate income of Robbins or any of its legal entities.

Customer to pay for all services in advance, upon receipt of invoice each month.

Robbins personnel are allowed two (2) weeks paid leave for each ninety (90) days assignment to the project.

Local holidays to be provided with pay. The Customer has the option to request replacement of personnel if they are

not providing competent services.

Note: If a Field Service Technician is required/requested, a separate Field Service Contract will be required.

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7.0 REPURCHASE OPTION Robbins will repurchase the equipment for fifteen percent (15%) of the funds received for payment of the TBM and Back-up on completion of tunneling on the project.

The Customer must formally inform Robbins of the Customer’s intention to have the equipment repurchased by Robbins four (4) months prior to completion of the tunnel.

The equipment must be good working condition. Damaged or non-operational parts will be deducted from the buyback amount.

The Customer must always use Robbins original Spares or others allowed by Robbins in writing, and follow the maintenance recommendations established in Robbins manuals.

The Customer must pay for packing, return of Machine and Back-up CIF Robbins storage yard.

The Customer shall pack the equipment in the same way as the equipment is received from Robbins and per the instructions of Robbins and the site representative of Robbins.

The Customer shall pay any fees, taxes or other costs levied by the government or other organization with respect to all equipment returned to Robbins.

Charges by the port for handling, storage, lifting, loading the ship, etc. (“ultimate port charges”) shall be paid by the Customer.

The Customer shall insure the equipment against loss or damage during transport and loading aboard ship.

The Customer shall not offer the equipment for sale to any third parties until the Customer has notified Robbins that the Customer will retain ownership of the equipment and releases Robbins from its obligation to repurchase the equipment.

Robbins is granted first refusal of the repurchase option prior to offering the equipment to a third party.

8.0 TERMS AND CONDITIONS Warranty The Robbins Company warrants that any equipment will be free from defects in either material or workmanship. The warranty period is valid for the first 300 m of the project or six (6) months from delivery, whichever occurs first. At its option, The Robbins Company will either repair or replace any defective component free of charge, without delay. Any items considered defective by the customer must be communicated to Robbins in writing. Transportation charges, installation labor, equipment rental, duties, taxes etc., shall be to the account of the customer.

DISCLAIMER THE WARRANTIES, AGREEMENTS AND REPRESENTATIONS SET FORTH IN THIS CONTRACT ARE EXCLUSIVE AND IN LIEU OF ALL OTHER WARRANTIES, AGREEMENTS AND REPRESENTATIONS CONCERNING QUALITY OR PERFORMANCE, WRITTEN, ORAL OR IMPLIED, AND ALL OTHER WARRANTIES INCLUDING ANY WARRANTY OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR PURPOSE ARE HEREBY DISCLAIMED. UNDER NO CIRCUMSTANCES SHALL THE ROBBINS COMPANY BE HELD LIABLE FOR INDIRECT, SPECIAL, CONTINGENT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES, EXPENSES OR COSTS, OR LOSS OF PROFITS, USE OF EQUIPMENT OR OPPORTUNITY, REGARDLESS OF THE CAUSE.

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Limitation of Liability The Robbins Company will not be held liable for loss, injury, or damage to property or to personnel that may result from failure of, or operation of components or assemblies furnished hereunder. In addition, The Robbins Company will not be held responsible for direct, indirect, special or consequential damages that may be sustained by the customer due to any causes whatsoever. The total liability of Robbins for all occurrences including warranty and damages shall not exceed four percent (4%) of the Contract value.

Force Majeure Force Majeure shall apply in this contract. “Force Majeure” shall mean any circumstances beyond the reasonable control of the party concerned and shall include, but not be limited to, any of the following matters: confiscation, destruction or requisition by order of any government or any public authority, war, revolution, invasion, insurrection, riot, civil commotion, mob violence, sabotage, blockage, embargo, boycott, military or usurped condition, epidemic, quarantine, accident, breakdown of machinery or facilities, denial of the use of railway, port, airport, shipping service or other means of public transport, strike or lockout or other industrial action by workers or employees, earthquake, flood, fire, or other natural physical disaster.

Patents The boring machine shall be manufactured under The Robbins Company patents and patent applications. Robbins shall defend any suit or proceeding brought against the customer so far as it is based on a claim that any equipment of Robbins design and manufacture, furnished under this order, constitutes an infringement of any patent of the USA if notified in writing and given authority, information and assistance (at the expense of Robbins) for the defense of same, and Robbins shall pay all damages and costs awarded therein against the customer. In case said equipment is in such suit held to constitute infringement and its use is enjoined, Robbins shall at its own expense, and at its options, either: procure for the customer the right to continue using said equipment; or replace same with non-infringing equipment or modify it so that it becomes non-infringing; or remove said equipment and refund the purchase price thereof. The foregoing states that The Robbins Company’s entire liability for patent infringements by said equipment.

Validity The validity of this proposal is sixty (60) days from the date of issuance.

producto 3 estudio geotécnico. v2

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