tuneladora

4/3/2015 TuneladoraWikipedia,laenciclopedialibre

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TuneladoradetipotopoutilizadaenYuccaMountain,Washington.

TuneladoraDeWikipedia,laenciclopedialibre

Unatuneladora,T.B.M. (del inglsTunnelBoring Machine) o minador a seccincompleta es unamquina capaz de excavartneles a seccin completa, a la vez quecolabora en la colocacin de unsostenimientosiesteesnecesario,yaseaenformaprovisionalodefinitiva.

La excavacin se realiza normalmentemediante una cabezagiratoria equipada conelementosdecorteyaccionadapormotoreshidrulicos (alimentados a su vez pormotoreselctricos,dadoquelaalimentacingeneraldelamquinaserealizaconenergaelctrica), aun cuando tambin existentuneladoras menos mecanizadas sin cabezagiratoria.Elempujenecesarioparaadelantarse consigue mediante un sistema de gatosperimetrales que se apoyan en el ltimo anillo de sostenimiento colocado o en zapatas mviles(denominadasgrippers), accionados tambin por gatos que las empujan contra la pared del tnel, deformaqueseobtieneunpuntofijodesdedondeempujarn.

Detrs de los equipos de excavacin y avance se sita el denominado "equipo de rezaga" de latuneladora(oendenominacininglesabackup),constituidoporunaseriedeplataformasarrastradasporlapropiamquinayque,amenudo,ruedansobrerielesquelamismatuneladoracoloca,dondesealojantodoslosequipostransformadores,deventilacin,depsitosdemorteroyelsistemadeevacuacindelmaterialexcavado.

Losrendimientosconseguidoscontuneladorasdecabezagiratoriasonelevadsimossisecomparanconotrosmtodosdeexcavacindetneles,perosuusonoesrentablehastaunalongitudmnimadetnelaexcavar: hace falta amortizar el precio de lamquina y eclipsar el tiempo que se tarda en disearla,fabricarla,transportarlaymontarla(quepuedellegaralosdosaos).Adems,lostnelesaexcavarcontuneladora tienen que tener radios de curvatura elevados porque las mquinas no aceptan curvascerradas,ylaseccintienequesercircularentnelesexcavadosconcabezagiratoria.

ndice

1Tiposdetuneladoras1.1Topos1.2Escudos1.3DobleEscudo

2Vasetambin3Enlacesexternos

Tiposdetuneladoras



FotodeunmodeloaescaladelatuneladoraempleadaparaelTneldeSanPedro,MinisteriodeFomentodeEspaa.

Se distinguen dos grandes grupos: los topos y los escudos, aun cuando tambin existen tuneladorasmixtascomolasqueexcavanactualmentelalnea9delmetrodeBarcelona.

Topos

Lostopossontuneladorasdiseadasparaexcavarrocasdurasomedianas,sindemasiadasnecesidadesdesostenimiento.Sudiferenciafundamentalconlosescudosesquenoestndotadosdeuncilindrodeacerotraslaruedadecortequerealizalafuncindeentibacinprovisional.

La fuerza de empujese transmite a lacabeza de cortemediante cilindros(cilindros deempuje). La reaccinproducida setransmite al hastialdel tnel mediantelos grippers (fuerzade anclaje). Losgrippers tambincompensan el parproducido por lacabeza de corte, quesetransmiteastosatravs de la vigaprincipal.

Cuando se haterminadounciclodeavance, se necesitareposicionar laszapatas de agarre(grippers),paralacualseapoyalavigaprincipalenelapoyotrasero.Unavezancladoslosgrippersensunuevoemplazamiento,seliberaelapoyotraseroyseiniciaunnuevociclodeavance.

Escudos

Los escudos son tuneladoras diseadas por excavar rocas blandas o suelos, terrenos que necesitansistemticamentelacolocacindeunsostenimiento.Adiferenciadelostopos,losescudoscuentanconunacarcasametlicaexterior(quedaelnombreaestetipodemquina)quesostieneprovisionalmenteelterrenodesde el frente de avance hasta algoms all de donde se coloca el sostenimiento definitivo,normalmente consistente enanillos formadosporunas7dovelas.Deestemodo, segarantizaen todomomentolaestabilidaddeltnel.Amenudoestnpreparadasparaavanzarbajoelnivelfretico.

Si se tratadeuna tuneladorade cabezagiratoria, suele estar equipada conpicas, rastreleso "rippers"(elementos que arrancan los suelos) y cortadores (elementos que rompen por identacin la roca).Tambindisponedeunaseriedeaperturas,frecuentementeregulables,pordondeelmaterialarrancadopasa a una cmara situada tras la rueda de corte y desde donde se transporta posteriormente hacia elexteriordelamquina.



Trasestacmara sealojan losmotoresyelpuestodemandode lamquina, espacioscompletamenteprotegidosporlacarcasametlica.

Seguidamenteesttodoelsistemadeperforacin:primeroloscilindrosperimetrales(conunrecorridoentre1,20y1,50m).Estosgatosperimetralesseapoyancontraelltimoanillocolocadodedovelasdelrevestimientodefinitivodeltnel.Cuandofinalizaelrecorridodeloscilindrosdeavance,secolocaunnuevoanillodedovelas(enelinteriordelacarcasa,queseextiendealgomsall,deformaqueeltnelsiempreestsostenido)yseempiezaunnuevociclodeexcavacin.Unainyeccindemorteroograsaesnecesariaparallenarelvacode7a9cmdegruesoentrelasdovelasyelterrenoexcavado.

Se distinguen dos grandes grupos de escudos, de entre los que se distinguen las tipologas que seexplicitanacontinuacin:

Escudosdefrenteabierto:seusancuandoelfrentedeltnelesestable.Elsistemadeexcavacinpuedesermanual,mediantebrazofresador,conunbrazoexcavadoroconunacabezagiratoria.Enalgunos casos, se puede colaborar con la estabilidaddel frente unavez acabado cada ciclo conunospanelesamodode reja.Coneste tipodemquina, si lacabezanoesgiratoria, esposibletrabajarconseccionesnocirculares.Escudosde frente cerrado: se usan cuando el frente del tnel esmarcadamente inestable, porejemploenterrenosnocohesivos,saturadosdeagua,etc.Laseccinexcavadahadesercircular.tienevariostipos:

Escudos con cierremecnico: la entrada y salida dematerial en el cuarto de tierras seregula mediante dos puertas de apertura controlada hidrulicamente. La mquina tienelimitacionesconpresenciadeagua.Escudospresurizadosconairecomprimido:prcticamentenoseusan.Escudos de bentonita o hidroescudos: con la inyeccin de bentonita se consigueestabilizar el terreno por sus propiedades tixotrpicas y facilitar el transporte dematerialmediantebombeo.Escudosdebalancedepresinde tierrasoEPBs: elmaterial es extradodel cuartodetierrasmedianteun tornillodeArqumedes.Variando la fuerzade empujede avancey lavelocidad de extraccin del tornillo, se consigue controlar la presin de balance de lastierras,paraquestagaranticelaestabilidaddelfrenteyseminimicenlosasentamientosensuperficie.Parafacilitarlaevacuacindeproductospocoplsticoscontornillos,amenudosehandeinyectarproductosqumicosporaumentarlaplasticidaddelosterrenos.Hoyenda,lasEPBsonlatecnologapredominanteencuandoaexcavacindetnelesbajonivelfretico.

DobleEscudo

Otramodalidadde tuneladoraes ladenominadaDobleEscudo, capazde trabajar como topoo comoescudo,enfuncindelacalidaddelmacizorocoso,siendolamejorsolucinparamacizoscontramosdetipologa variable sueloroca. En este tipo de tuneladoras el escudo est dividido en dos partes, ladelanteraenlaqueseencuentralacabezadecorte,ylazonatraseraenlaqueserealizaelmontajedelanillodedovelas.

Elmovimientodeestasdospartesdelescudoes independiente,situndoselos"grippers"enunhuecoabierto entre ambas, por lo que la cabeza puede excavarmientras que en la cola del escudo se vanmontando los anillos de dovelas. De esta manera los rendimientos alcanzados con este sistema sonmuchomayoresqueconunescudosimple.Estesistemaseaplicaenaquellosterrenoscapacesderesistirla presin que transmiten los grippers. Al mismo tiempo que los cilindros de empuje principalimpulsanhaciadelanteelescudodecabezaylaruedadecorterealizalaexcavacin,enelescudotraseroseprocedealmontajedeunnuevoanillodedovelasdesostenimientoalabrigodelmismo.



Cuando el terreno es ms dbil y no es capaz de resistir la presin de los grippers, la tuneladorafunciona como escudo simple, cerrndose el hueco de los "grippers", y apoyndose la tuneladora,medianteunoscilindrosauxiliares,enelltimoanillocolocado,paraasobtenerlareaccinnecesariaparaelempujedelacabezadecorte(esdecir,comotrabajaunescudonormal).Porello,trabajandoenmodoescudo,noesposiblesimultanearlaexcavacinconelmontajedelanillodedovelas.

Vasetambin

Subterrene

Enlacesexternos

WikimediaCommonsalbergacontenidomultimediasobreTuneladora.

Pgina dedicada a la descripcin de los distintos tipos de tuneladoras(http://www.microtunel.com/)5 tuneladoras en el Tnel de Pajares (Asturias Len) para el tren AVE (http://www.arslegalconsulting.es/blog/tunelpajaresasturiasleontrenave/09/2008/)Perforaciones: Equipos de empuje de tuneladoras(http://www.lasperforacionesverticales.com/Maquinariadeperforacion/Equiposdeempuje1/)

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Categoras: Tneles Maquinariadeconstruccin Ingenierademinas

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