túneles
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TÚNELES
FIC-U.N.S.A.
DOC.: ING. LUCIO GAMERO
HUARCAYA
DEFINICIÓN.
Un túnel es una obra subterránea de carácter lineal, cuyo
objeto es la comunicación de dos puntos, para realizar el
transporte de personas.
CRITERIOS DE ELECCIÓN DE UN
TÚNEL.
Navegación.
Precio del suelo.
Estetica.
Movilidad.
FUNCIONES.
Como comunicación de los niveles de extracción en la explotación de minas subterráneas.
Para extracción del material de la mina siguiendo una capa, filón o masa mineralizada.
Tránsito de peatones o ciclistas, para vehículos a motor, para tráfico ferroviario, en particular, muchos sistemas de transporte metropolitano, están constituidos por redes de túneles ferroviarios.
Unir cuencas hidrográficas vecinas, para transportar agua (para consumo, para centrales hidroeléctricas o como cloacas), por medio de canales, o para atravesar elevaciones topográficas importantes.
Conducir otros servicios como cables de comunicaciones, tuberías, etc.
Transportar con facilidad materiales o productos.
Evitar la fragmentación de hábitats y la creación de corredores biológicos, como los falsos túneles denominados ecoductos.
ELEMENTOS
CLASIFICACIÓN
Con presión interior
Túneles sin presión interior.
• Túneles hidráulicos
CLASIFICACIÓN
• Túneles ferroviarios
• Túneles carreteros.
CLASIFICACIÓN
Otros tipos de túneles
INVESTIGACIÓN
GEOTÉCNICA
Es esencial que cualquier proyecto de túnel comience con
una investigación sobre las condiciones del terreno. Los
resultados de la investigación nos permitirán saber cual es la
maquinaria y los métodos de excavación y sostenimiento a
realizar, y podrán reducir los riesgos de encontrar
condiciones desconocidas. En los primeros estudios, las
alineaciones horizontales y verticales serán optimizadas para
aprovechar las mejores condiciones de agua y suelo. Para
orientación en el trazo de túneles en ocasiones se utilizan
los giro teodolitos, ya que los primeros permiten determinar
el norte verdadero bajo tierra.
METODOS DE
CONSTRUCCIÓN
Cut and Cover.
• Bottom up
• Top down o método inverso
METODOS DE
CONSTRUCCIÓN
Túneles en terrenos blandos.
• Método austriaco.
• Método tradicional belga o Madrid
METODOS DE
CONSTRUCCIÓN
Método alemán
METODOS DE
CONSTRUCCIÓN
Tuneles en terrenos medio duros.
• Perforación y voladura
• Rozadoras
METODOS DE
CONSTRUCCIÓN
• Tuneladoras TBM
• Topos Generante se usan en rocas medias duras, sin
grandes requerimientos de sostenimiento inicial. Se trata de
una maquina básicamente desnuda, sin apenas protección,
cuyo avance se verifica al aplicar a la roca del frente los
esfuerzos combinados el par de giro de su cabeza y del
empuje longitudinal.
METODOS DE
CONSTRUCCIÓN
• Escudos : son tuneladoras diseñadas para excavar rocas
blandas y suelos que ya requieren un sistema de
sostenimiento
METODOS DE
CONSTRUCCIÓN
• Doble escudo: Puede trabajar como topo o como escudo en
función de la calidad del macizo, por esto es mejor la
tipología cuando hay heterogeneidad en el terrenodo
METODOS DE
CONSTRUCCIÓN
Empuje de tubos o Hinca de Tubería
En inglés llamado Pipe jacking. El método consiste en
empujar el tubo mediante gatos hidráulicos hacia el terreno.
Se usa cuando existen estructuras por encima que no se
quieren dañar como vías de tren o carreteras.
SOSTENIMIENTO Y
REVESTIMIENTO.
Bulones: son elementos
generalmente de acero
que trabajan cosiendo las
discontinuidades que
atraviesan. También aporta
una compresión radial a la
roca, evitando así
descompresiones que
puedan dar lugar a
inestabilidades
SOSTENIMIENTO Y
REVESTIMIENTO
Hormigón proyectado
SOSTENIMIENTO Y
REVESTIMIENTO
Cerchas metálicas: son elementos
en forma de arco que presentan
excelentes propiedades
mecánicas. Trabajando junto al
hormigón proyectado constituye
unos buenos elementos
resistentes. Son unas costillas
que se colocan en contacto con el
perímetro de la excavación
apoyado en la solera, suelen ser
de perfiles TH o HEB.
SOSTENIMIENTO Y
REVESTIMIENTO
En cuato al revestimineto, los pricipales elementos son:
• Concreto Bombeado El hormigón se vierte rellenando el hueco
entre el encofrado y el terreno así se consigue que el concreto se
acople al contorno de la excavación. Mientras que en la cara vista
queda un buen acabado.
SOSTENIMIENTO Y
REVESTIMIENTO
Dovelas prefabricadas Este
sistema esta en crecida con el
uso de las TBM con escudo. Son
elementos de concreto armado
fabricadas en un parque exterior
al túnel y transportadas al interior
en plataformas sobre vía o rueda.
Se colocan de forma automática y
se inyectan el trasdós de las
dovelas para que este en
contacto con el terreno.
SOSTENIMIENTO Y
REVESTIMIENTO
Paneles Prefabricados: No presentan características
resistentes, su finalidad es puramente estética o de
protección.
TÚNELES
IMPORTANTES.
1- El Túnel Seikan: este túnel es el más largo del mundo y es
ferroviario. Mide 53km y enlaza Honshû con Hokkaidô en
Japón.
2- El Eurotúnel: este túnel cruza el Canal de la Mancha,
uniendo Francia con Inglaterra.
3- El túnel del Cristo Redentor: este comunica Argentina y
Chile a través de la cordillera de los Andes.
TÚNELES
IMPORTANTES.
Túnel de ferrocarril, cerca
de Houyet,Bélgica, ahora
reconvertido para el paso de
peatones y bicicletas
TÚNELES
IMPORTANTES.
Light Tunnel o Túnel de luz
para peatones que conecta
dos terminales del aeropuerto
de Detroit
TÚNELES
IMPORTANTES.
El Allegheny Mountain
Tunnel en Pennsylvannia.
PLANO TOPOGRÁFICO
DE BASE.
se realizará un levantamiento de la zona
Los vértices este levantamiento, servirán para apoyar los
trabajos topográficos realizar el enlace entre puntos de
ataque y el replanteo de la obra.
El levantamiento de exterior también puede realizarse por
fotogrametría aérea.
ENLACE PLANIMÉTRICO
ENTRE BOCAS.
La situación de los puntos de ataque de la obra debe marcarse en el terreno y medirse con la máxima precisión. (coordenadas, acimutes, distancias) necesarios para replantear la excavación.
una vez elegidos los puntos de ataque, podemos incluirlos en la red de triangulación.
Si se dispone de equipos suficientemente precisos, el enlace también puede hacerse determinando las coordenadas de las bocas mediante GPS.
PERFIL TERRENO O
MONTERA
se establecerá un itinerario de exterior encuadrado comenzando
por una de las bocas y acabando en la otra. Referencias que se
emplearán posteriormente para el replanteo de la excavación.
NIVELACIÓN ENTRE
BOCAS
El enlace entre bocas también debe hacerse altimétricamente. Lo
más recomendable es establecer una nivelación geométrica de
precisión
MEDICIÓN DE
SECCIONES
TRANSVERSALES
Por abscisas y ordenadas
Por radiación con un instrumento
topográfico
Con medida de ángulos
Por intersección
Con pantómetra de túneles
Por fotogrametría terrestre