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¿COMO SE HACEN LOS TUNELES?

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by

Stiven Manuel Tp

on 21 October 2013

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Transcript of ¿COMO SE HACEN LOS TUNELES?

¿COMO SE HACEN LOS TÚNELES?
OBJETIVO GENERAL
Nuestro objetivo es averiguar como un túnel se puede construir sin que la tierra, piedra, etc, se viniera abajo.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Averiguar cual es el mejor terreno de hacer un tunel.
- Cual es el procedimiento para cavar sin que la tierra seda.
- Cuales son los riesgos de construir un túnel.
-Métodos de excavación.
-Investigación geotecnica.

MARCO TEÓRICO
Un túnel es una obra subterránea
de carácter lineal, cuyo objeto es la comunicación entre dos puntos, para realizar el transporte de personas, animales, entre otras cosas.
Normalmente los túneles son artificiales.
Los túneles se usan para conectar dos (2) puntos y varias maneras de excavación. Pero antes de que los obreros piensen en una forma de excavación primero tienen que averiguar el suelo y sus condiciones, para eso utilizan la investigación geotécnica.
INGENIERIA GEOTECNICA
Es esencial que cualquier proyecto de túnel comience con una investigación sobre las condiciones del terreno. Los resultados de la investigación nos permitirán saber cuál 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 la orientación en el trazo de túneles, en ocasiones se utilizan los giroteodolitos, ya que permiten determinar el norte verdadero bajo tierra.
En algunos casos, los estudios convencionales no nos proporcionan suficiente información, por ejemplo, cuando existen grandes masas de roca, discontinuidades como fallas o estratos de terreno más blando como arcillas o limos. Para abordar estos problemas se puede construir un tubo piloto, o un desvío que discurra paralelo al principal. Este tubo puede llegar a ser más fácil de sostener cuando se presenten condiciones inesperadas y podrá ser incorporado en el túnel final. Alternativamente también se pueden realizar pequeños pozos horizontales en el frente del túnel para conocer las condiciones en la excavación.
METODOS DE CONSTRUCCIÓN
Despues de que los constructores tengan claro el terreno utilizan algún:
Los túneles se construyen excavando en el terreno, manualmente o con máquinas. Los sistemas habituales de excavación subterránea son medios mecánicos, voladuras y manual:
Los medios mecánicos mediante minador puntual (rozadora), minador a sección completa o TBM o tuneladora (Tunnel Boring Machine) o con maquinaria convencional (martillo picador, excavadora...)
Perforación y voladura mediante explosivos.
Manual, método derivado de la minería clásica del carbón de las cuencas asturianas, en el que los operarios pican con martillo neumático la sección a excavar y otra partida de obreros desescombran manual o semimanualmente.
METODO Cut and cover
Cut and cover[editar · editar código]
El método cut and cover, que significaría "cortar y cubrir" en español, es un método de construcción para túneles superficiales, donde se excava desde la superficie la totalidad o parte del hueco que ocupa el túnel, se construye el túnel dentro del hueco a cielo abierto y se cubre una vez terminado. Requiere un sistema de sostenimiento fuerte para soportar las cargas del material que cubre el túnel.
Existen dos formas de realizar el cut and cover:
Método 'bottom up': se excava a cielo abierto la totalidad del hueco ocupado por el túnel y se construye en el interior. El túnel puede ser de hormigón in situ, hormigón pretensado, arcos pretensados, arcos con acero corrugado y también con ladrillo, que se solía usar al principio.
Túneles de la M-30 excavados con el método top down.
Las máquinas tuneladoras y los sistemas asociados de retroceso y avance hacen el proceso de excavación más automatizado. Existe una gran variedad de tuneladoras en función de las condiciones de puesta en obra, desde roca densa a suelo disgregado y saturado de agua. Algunos tipos de tuneladoras son las escudos, topos, dobles escudos... Hasta hace poco la mayor tuneladora jamás construida se usó en el "tunnel Groeene Hart" en Holanda, ésta tenía un diámetro de 14,87 metros.1 En la actualidad existen máquinas aún mayores como los usados en la Autopista de Circunvalación de Madrid M-30 que miden 15 metros de diámetro,2 y los túneles Chong Ming en Shanghái, China. El récord está en la que se usa para excavar los túneles Base San Gotardo en Suiza que tiene 19 metros.
Tuneladora
Nuevo método austríaco
El nuevo método austríaco fue desarrollado en los años 1960. La excavación se realiza en dos fases, primero se realiza la excavación superior y después se retira el terreno que quede debajo hasta la cota del túnel. El método se basa en usar la tensión geológica del macizo rocoso circundante para que el túnel se estabilice a sí mismo mediante el efecto arco. Para conseguirlo nos basamos en medidas geotécnicas para trazar un sección óptima. La excavación es inmediatamente protegida con una delgada capa de hormigón proyectado. Esto crea una anillo de descarga natural que minimiza la deformación de la roca.
Debido al control exhaustivo el método es muy flexible, incluso en condiciones geomecánicas desconocidas de consistencia de la roca durante el trabajo de tunelación. Las mediciones de las propiedades de la roca nos informan de las herramientas apropiadas. En las últimas décadas las excavaciones mayores de 10 km en suelo blando se han convertido en usuales. Uno de los casos más conocidos, corresponden a la construcción de la Línea 4 y la Extensión de las Líneas 1, 2 y 5 del Metro de Santiago.
Empuje de tubos o hinca de tubería
En inglés llamado Pipe jacking. El método consiste en empujar el tubo mediante gatos hidraúlicos hacia el terreno. Se usa cuando existen estructuras por encima que no se quieren dañar como vías de tren o carreteras.
FENOMENOS FISICOS
Un túnel se hace generalmente siguiendo las lineas tangentes de la tierra (fig. 1)
Este tipo de tuneles ascienden y luego
descienden teniendo la ventaja de que el
agua no se acumula en ellos.
fig. 1
PASO A PASO
1. Se diseña las bases.
2. Se coloca la lamina sobre las
bases terminadas.
3. Se colocan palos simulando el hormigon u otro material.
4. Reforzar para que no se caiga.
Método 'top down': este método se encuentra en auge para la construcción de túneles en el interior de las ciudades (túneles de la M-30, Autopista Costanera Norte, Metro de Málaga...). Requiere poca maquinaria especializada, apenas más de la utilizada en la construcción convencional de sótanos. En la superficie, desde la calle, se ejecutan las paredes del túnel cavando una zanja que se hormigona para formar muros pantalla o una hilera de pilotes. Cuando las paredes están terminadas se ejecuta la losa superior, que se apoya en las paredes, excavando sólo el hueco que ocupa la losa y apoyándola durante su construcción contra el terreno. Cuando la losa y las paredes están terminadas, puede reconstruirse la superficie mientras continúan los trabajos en el interior del túnel. La tierra del interior del túnel no se extrae hasta esta fase, en la que como los elementos portantes del túnel están ya construidos se puede excavar con retroexcavadoras. Cuando se ha excavado hasta el nivel adecuado se ejecuta la contrabóveda, losa generalmente de hormigón que hace de suelo del túnel. Se pueden crear losas intermedias para realizar túneles de varias plantas.
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