7/23/2019 Apuntes de Tuneles N° 1

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APUNTES DE TUNELES - N°1:

1.- Los túneles:

Los túneles son obras civiles de carácter muy especializado. Varían en dimensiones desde el túnel del

Canal de la Mancha, con más de 100 km de galerías por 6 a 8 m de diámetro, a mini túneles cuya perforación es

de dimensiones demasiado reducidas para que puedan entrar los obreros a trabajar y que se abren con máquinas

lanzadas desde pozos de acceso y controladas desde la superficie.

En zonas urbanas, los túneles pueden constituir la única manera de trazar o mejorar vías de transporte o

 para dar paso a servicios de agua y alcantarillado. La naturaleza del terreno, la presencia de agua subterránea y el

uso final del túnel condicionan la elección del método de construcción del mismo.

Un túnel es una obra subterránea de carácter lineal, cuyo objeto es la comunicación de dos puntos, para

realizar el transporte de personas, materiales entre otras cosas.

Un túnel puede servir para peatones o ciclistas, aunque generalmente sirve para dar paso al tráfico, paravehículos de motor, para ferrocarril o para un canal. Algunos son acueductos, construidos para el transporte de

agua (para consumo, para aprovechamiento hidroeléctrico o para el saneamiento).

También hay túneles diseñados para servicios de telecomunicaciones. Incluso existen túneles para el

 paso de ciertas especies de animales. Algunos conectan zonas en conflicto o tienen carácter estratégico.

En las grandes ciudades el transporte se realiza mediante una red de túneles donde se desplaza el metro. 

La posibilidad de soterrar ahorra espacio, e impide el cruce al mismo nivel del tren con los peatones o los

vehículos. También puede servir como comunicación de los niveles de extracción en la explotación de minas

subterráneas y para extracción del material de la mina siguiendo una capa, filón o masa mineralizada.

Puede servir para:

  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, muchossistemas 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. 

2.- Importancia de los Túneles

Los túneles son un medio de comunicación artificial entre dos puntos separados por un suelo o roca. Su

objetivo es el de permitir el paso de personas, ferrocarriles, vehículos, conducciones eléctricas, de agua u otros.

Debido a su utilización diversa elevan su importancia a medida que la sociedad avanza y son inevitables en

grandes núcleos urbanos muy masificados por edificios para establecer líneas de metro; en la comunicación de

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 poblaciones separadas por una orografía pronunciada o incluso por mar, como es el túnel del Canal de la

Mancha. Las razones habituales para desarrollar un túnel son:

a) Terreno: la topografía puede limitar la implantación de una autopista cuyas especificaciones obligan a

tener unas pendientes límite.

 b) Economía: en muchas ocasiones resulta más rentable atravesar un obstáculo mediante un túnel que

rodearlo; por lo cual, es lógico pensar que el tiempo también puede disminuir considerablemente al ejecutar un

túnel en vez de decantarse por rodear el obstáculo.

c) Ordenación urbanística y de tráfico: la implantación de metros facilita la movilidad en las grandes

urbes.

d) Estética y salud: para la circulación de aguas residuales y saneamiento en las ciudades.

e) Minería: aunque se suelen denominan galerías o pozos, dependiendo de la orientación, su fin es unir

dos puntos, en el caso, para acceder a una mineralización.

3.- Investigaciones Preliminares:

Las exploraciones por medio de perforaciones de reconocimiento en terrenos blandos y en túneles

subacuáticos son fácil de hacer donde sea necesario. Sin embrago especialmente en túneles en roca muy largos,

las posibilidades de efectuar perforaciones se ven a menudo limitadas. Se deben realizar una compleja

investigación realizando los servicios de un geólogo que conozca el lugar.

Este estudio debe basarse en una cuidadosa investigación del terreno y en examen de todos los

disponibles, incluyendo Las otras construcciones en los alrededores, tales como túneles anteriores, minas,

cámaras, excavaciones a cielo abierto, pozos, y perforaciones. El geólogo debe elaborar un informe detallado

 para que sirva de guía a diseñadores y contratistas.

Para poder construir un túnel es esencial que se comience con una investigación sobre las condiciones

del terreno. Los resultados de la investigación permitirán saber cual es la maquinaria y los métodos de

excavación y sostenimiento a realizar, y podrán reducir los riesgos de encontrar condiciones desconocidas.

4.- Métodos Constructivos:

4.1- El método Cut and Cover, que significaría "Cortar y cubrir", 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 de la excavación, 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

4.2- 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 se basan en medidas geotécnicas para trazar una sección

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óptima. La excavación es inmediatamente protegida con una delgada capa de hormigón proyectado. Esto crea un

anillo de descarga natural que minimiza la deformación de la roca.

4.3- El método Empuje de Tubo, 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.

4.4- Método Explosivos y voladuras:

La adquisición, transporte, almacenamiento y utilización de explosivos y demás elementos, se harán con

el permiso otorgado por las autoridades competentes, atendiendo las instrucciones y normas del fabricante y la

reglamentación que existe al respecto por parte del gobierno y las Fuerzas Armadas del País y bajo la única

responsabilidad del Contratista.

En ningún caso los fulminantes, espoletas o detonantes, podrán ser transportados o almacenados en

conjunto con los explosivos. Las excavaciones por medio de voladuras se ejecutarán destapando suficientemente

las rocas que van a ser fracturadas para conocer su tamaño, forma, dureza, localización de grietas y así orientar

adecuadamente las perforaciones, de acuerdo con los estudios que se tengan para evitar, al máximo, los

 perjuicios que puedan ocasionarse en zonas aledañas a la voladura.

4.5- La Maquina Tuneladora:

En este método, se emplea una máquina capaz de realizar de modo simultáneo y sincronizado la

excavación y la colocación del anillo de hormigón armado constituido normalmente por 7 dovelas de hasta 8,5

toneladas de peso, que se unen mediante conectores y tornillos.

La máquina dispone de un sistema de detección del tipo de terreno que se va a encontrar, a medida que

avance en la perforación, lo que facilita una adaptación del sistema de trabajo a los cambios geológicos que

 puedan aparecer.

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 la roca densa a suelo disgregado y saturado de agua.

Algunos tipos de tuneladoras son las de: escudos, topos, dobles escudos... Hasta hace poco la mayor

tuneleadora construida se usó en el “Tunnel Groeene Hart" en Holanda, esta tenía un diámetro de 14,87 metros.

5. Conclusiónes:

Los túneles son importantes elementos de infraestructura que facilitan la comunicación entre las grandes

regiones y, por tanto, esenciales para el transporte de larga distancia y para el desarrollo de las economías

regionales de un País.

Aunque también tiene sus aspectos negativos, tal como ser los accidentes que ocurren en los túneles,

muy especialmente los incendios, pueden tener consecuencias dramáticas y resultar extremadamente costosos en

vidas humanas, aumento de la congestión, contaminación y gastos de reparación.

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La seguridad en los túneles se ha convertido, en todo el mundo occidental, en una fuerte demanda social.

La sociedad expresa un miedo colectivo a las consecuencias de los accidentes en los túneles y, muy

especialmente, a los riesgos derivados de los incendios dentro de los túneles. Este miedo se exteriorizó a partir

del pavoroso incendio en el túnel del Mont Blanc, con su secuela de muertes, aunque es posible  – o probable –  

que el miedo ya existiese a nivel individual pero estuviera reprimido y latente.

Los ingenieros tienen la obligación de ejecutar los proyectos de forma que se adapten a las necesidades

sociales respecto a fines y medios, y que cumplan con los requisitos de seguridad y economía.

La realidad es que los túneles son bastante menos peligrosos que el resto de la red viaria. Las estadísticas

demuestran que hay menos accidentes dentro de los túneles, probablemente porque los conductores están más

atentos y menos distraídos, y porque no es posible salirse de la calzada. La accidentalidad puede reducirse con

medidas sencillas y baratas: señalizar bien los túneles con antelación, prohibir adelantar en los túneles de doble

sentido de circulación, mantener a los vehículos pesados en el carril derecho en los túneles de sentido único. Es

también importante iluminar bien la entrada de los túneles tanto de día, como de noche, en el interior y el

exterior, medidas que no resultan tan económicas.

En conclusión, los túneles tienen muchos aspectos positivos, como ser que evitan el tráfico, aunque

también negativos como ser que pueden ocurrir muchos accidentes, debidos principalmente, por la falta de

iluminación o señalización.