Diseño de Minas. Tuneles

8/18/2019 Diseño de Minas. Tuneles

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DISEÑO DE TUNELES


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1. Definición2. Factores que condicionan la elección del método

de construcción.3. Principales métodos de construcción – Sistema

Rozadoras - uneladoras!. Sistemas de a"ance c#clico mecanizado con

perforación $ "oladura%. &sta'ilidad de un t(nel

). *etodolo+#a de construcción,. &ca"ación /iclo de minado de un t(nel0.. Sostenimiento. *étodos de perforación $ "oladura de t(neles.

/4&45D


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DEFINICION DE TUNEL:

Espacio Subterráneo abierto

artifcialmente para establecer unacomunicación a travs !el monte"por !eba#o !e un r$o u otroobstáculo%

1.- DEFINICIÓN


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&% E'C()(CION: (ctivi!a! por elcual se reali*an aberturassubterráneas orienta!as a unfn espec$fco%

+% ,EC(NIS,O DE DEFO-,(CIONEN L(S E'C()(CIONES: (le.cavar se pro!ucen vac$os enel interior !el maci*o rocosoalteran!o su esta!o ori/inal!án!ose una re!istribución !e

es0uer*os alre!e!or !e laabertura%

1.- DEFINICIÓN


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El Proyecto de construcción de un túnel deacceso debe predecir de la forma msprecisa posible el comportamiento del

terreno para un determinado m!todo deconstrucción"

El m!todo de construcción debe ser

su#cientementeadaptado a la realidad del terreno$ para %ueel túnel se construya de forma se&ura y sin'sorpresas( económicas )ries&o &eot!cnico*"

2.- FACTORES QUE CONDICIONAN EL MÈTODO DE CONSTRUCCIÓN


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Un túnel puede ser construido mediante+arios m!todos de construcción$ pero sólouno proporcionar el mayor &rado dese&uridad a menor costo"

El proyecto de un túnel termina una +e, %uesu construcción )e-ca+ación . sostenimiento*se /a #nali,ado"

No se puede dise0ar un túnel si no sedetermina su funcionalidad1 ya %ue !sta

determinar su re+estimiento$ acabados e

2.- FACTORES QUE CONDICIONAN EL MÈTODO DE CONSTRUCCIÓN


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2"3 P4IN5IP6LES 78TODOS DE5ONST4U55I9N DE T:NELES

Sistema de a+ance c;clico porperforación y +oladura $ manteniendo lasoperaciones en sus respecti+assecuencias $ perforación $ +oladura$limpie,a y acarreo"

Sistemas de a+ance continuo $eliminando el empleo de e-plosi+os" Tiene &ran importancia $ desde laaparición de ma%uinas %ue a+an,an por

si mismas en la roca$ re+olucionando


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Sistemas de a"ance continuo - *aquinas rozadoras


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Excavación con roa!ora"


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)enta#as !e la e.cavación mecánica con

ro*a!ora

1 -en!imiento a!ecua!o para la !istanciaentre puntos !e

ata2ue 3&45 metros6mes7% Son 0actibles enterrenos me!ios%

1 E.celente control !e vibraciones%

1 E.celente control !imensional !e lae.cavación%

1 Su a!opción en terrenos 0uertemente

estratifca!os minimi*a

Sistemas !e avance continuo 8,a2uinas ro*a!oras


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Sistemas de a+ance continuo 3 Tuneladoras


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Inicio de construcción de túnel


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Sistemas !e avance continuo 8Tunela!oras)enta#as !e la e.cavación mecánicacon Tunela!oras

1 Se 9a lo/ra!o ren!imientos !eapro.% metros

por !$a%

1 (ctualmente se está en con!iciones!e po!er

e.cavar a plena sección en cual2uier

tipo !e rocapor mu; !ura 2ue esta sea

1 E.celente control !imensional !e lae.cavación%


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="3 Sistemas de a+ance c;clico mecani,ado cony +oladura


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&F&/ D& 67 &8/797/5:4&4 &6 /7*P D& &4S54&S

*ientras no se altere lacontinuidad de la masa

rocosa; esta se mantendr


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&F&/ D& 67 &8/797/5:4&4 &6 /7*P D& &4S54&S

7l practicarse una eca"ación;se altera el equili'rio pre-eistente = las tensiones decampo son o'li+adas aRedistri'uirse al rededor de laeca"ación; tal como semuestra en la fi+ura.


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C(US(S DEL

F-(CTU-(,IENTO = L(DEFO-,(CI>N:

8 ?er0oración ;

)ola!ura 3E0ectorompe!or7 8 Car/as

/ravitacionales

3?eso !e la roca7 8 Filtración !ea/ua 3Lava!o !elrelleno !e las

aberturas7


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El concepto !e estabili!a! en un t@nelimplica 2ue la e.cavación tiene 2uepreservar su 0orma" !imensiones ;permanecer !urante un perio!o !e

tiempo !efni!o en con!iciones !eplena operativi!a!%

Se consi!era entonces 2ue la

e.cavación es estable cuan!o" !urantesu uso" su peri0eria 3con o sinsostenimiento7 está su#eta a menores!espla*amientos 2ue los permiti!os

por motivos naturales%

4%8 EST(AILID(D DE UN TUNEL


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El si/nifca!o !e inestabili!a! está

por tanto $ntimamente relaciona!ocon el uso !e la e.cavación" !e talmanera 2ue en e.cavaciones 2uevan !e tener una corta vi!a 3como

al/unos 0rentes !e e.plotación enminer$a7 no es trascen!ente 2uee.ista una completa estabili!a!!espus !e un per$o!o corto !e!uración%

?ero en una e.cavación para una

central 9i!roelctrica o un t@nel


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ipos de rotura en diferentes macizos rocosos 'a>o diferentesni"eles de tensión. ?oe@ et al. 1%0


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ALTOS NI#ELES DE TENSIÓN


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En $"%a i&a'$n "$ o("$rva !$ co)or ro*o In$"%a(i)i!a! !$ rocaco)or a+) A)%o" niv$)$" !$ %$n"ión , co)or a&ari))o "$ &+$"%raca!a" !$ roca".


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C)a"iicación !$) &acio roco"o


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6>4ONTON67IENTO DE TUNEL"3

El afrontonamiento se reali,a en la entradadel túnel mediante m!todos de e-ca+ación ensuper#cie considerando una secuencia de

arriba /acia aba?o lo %ue permitir ir de?andolos diferentes ni+eles sostenidos en loreferente al talud$ utili,ando ancla?es)marc/a+antes* y concreto rociado )s/otcrete*

u otros elementos de protección ysostenimiento necesarios"

B%8,eto!olo/$a !eConstrucción


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Se colocara los elementos desostenimiento como pernos de ancla?e$s/otcrete con #bra de acero$marc/a+antes inyectados de 2 6 @ m delon&itud los cuales sern colocados en labó+eda lo %ue permitir formar un escudo

de protección en forma de abanico1

,eto!olo/$a !e Construcción


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5omo sostenimiento en la parte inicial del

túnel se empleara marcos metlicos de per#lindustrial tipo 'A( de =( - =( en planc/a de Bmm" en todo el per;metro de la sección paracontrarrestar los esfuer,os laterales y+erticales"

E"%$ /roc$"o !$ $*$c+ción "$ "$'+ir0 a"%a

con"$'+ir $) con%ac%o con )a roca "o)i!a !$ ac+$r!oa )a $"%i&ación '$o%cnica



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,.- &8/797/5:4

E'C()(CIONES

FO-,(S T(,(OS O-IENT(CIONES

FUNCIONES ES?ECIFIC(S

T(EOS (AE-TU-(S DE (CCESO

(AE-TU-(S DE (CCESO = = SE-)ICIOS ( T(EOS

SE-)ICIOS ?E-,(NENTES

)ID( CONDICION(D( ( )ID( LI,IT(D( ( L()ID( CO,?(-(ALE O

L( E'T-(CCION (CTI)( DU-(CION DEL ,IN(DO SU?E-IO- ( L( )ID( DEL ,INE-(L 3TE,?O-(LES7

DE L( ,IN(

INC-E,ENT(N SU T(,(O EE,?LOS:EE,?LOS:

C-UCE-OS DE (CCESO (LE-I(S DE NI)EL CI,ENE(S DE (CCESO -(,?(S EC(DE-OS DE ,INE-(L ?IGUES

E'C()(CI>N Ci l ! ,i !


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E'C()(CI>N: Ciclo !e ,ina!o!el t@nel

El tipo de e-ca+ación %ue se aplica es por el

m!todo de perforación y +oladura" Siendo suciclo el si&uienteC

7arcación topo&r#ca

Perforación"5ar&a y +oladuraentilaciónLimpie,a de escombros"

Per#lado de la sección" )des%uinc/e*Sostenimiento dependiendo del tipo deroca"


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E'C()(CI>N

,(-C(CION TO?O-(FIC(%8La marcación topo&r#ca ser reali,ada paracada +oladura lo %ue permitir tener uncorrecto alineamiento y control de la pendientedel túnel$ espec;#camente en lo referente a lapendiente teniendo un especial cuidado en laconstrucción de la canaleta de drena?e"


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E'C()(CI>N

?E-FO-(CI>N%8La perforación se reali,a en caso de sermanual empleando martillos perforadoresmanuales y en caso e ser mecani,ado con

?umbos de dos o tres bra,os

De acuerdo al tipo de roca las lon&itudes deperforación irn +ariando de acuerdo con lo

indicado en las plantillas de +oladura"


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#OLADURA CONTROLADAEN LA CORONA

1 M"1 M"

1 M"1 M"

1 M" 1 M"1 M"

#OLADURA CON#ENCIONALEN LA CORONA

&8/797/5:4


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S$cción U"+a) "in vo)a!+ra con%ro)a!a

S$cción !$Di"$3o

E'C()(CI>N#OLADURA CON#ENCIONAL


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E'C()(CI>N#OLA##OLADURA CON#ENCIONAL#OLADURA CONTROLADA

URA CONTROLADA


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E'C()(CI>N

E'C()(CI>N


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E'C()(CI>N

8E'C()(CI>N


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%La +entilación en el túnel es del tipoimpelente o mi-to y su aplicación esmediante la utili,ación de los si&uientes

e%uipos y accesorios"ENTIL6DO4 ELE5T4I5O 6FI6LC de G etapasy caudal +ariable de acuerdo a lascaracter;sticas del túnel )H 3 HJ mil 5>7*$ conmotor el!ctrico dimetro de salida G='32G("DU5TOS DE ENTIL65IONC Los ductos aemplear sern del tipo r;&ido o termoplstico

Ke-ible de G='32G( de diam" con uniones deltipo collar;n de instalación rpida" Estosductos sern instalados de acuerdo con ela+ance del túnel y siempre estarn a 2 m"

m-imo del frente de traba?o"

E'C()(CI>N

>


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E'C()(CI>N

C C >


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Atilización de 9entiladores 7uiliares

Vent 1

Ducto Rígido Manga

Empalme D

30 p

MotorMotor

Vent 3

Vent 2Fr$n%$

QT

30 p

Ventiladores 1 y 2 de capacidades mayores que ventilador 3

T4n$)$" )ar'o" "on !$"arro))a!o" +"an!o vario"v$n%i)a!or$" $n +n "i"%$&a "o/)an%$-a"/iran%$co&(ina!o

E'C()(CI>N

E'C()(CI>N


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LI,?IEH( DE ESCO,A-OS

La limpie,a de escombros se e?ecuta con elempleo de car&adores de ba?o per#l)Scooptram* de G"J a 2"J )ds2*" El procesode e+acuación /asta los HJ m" se reali,autili,ando el car&ador de ba?o per#l)scooptram* reco&iendo el material delfrontón y e+acundolo /acia el portal donde

ser acumulado para lue&o ser retirado a las,onas de botadero"

E'C()(CI>N

Ef i i !E'C()(CI>N


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Efciencia !e scoop"4 ;!

E'C()(CI>N


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SOSTENI,IENTO DE L( SECCI>N 8 SOSTE,INIENTO


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SOSTENI,IENTO DE L( SECCI>N%8El sostenimiento del túnel dependee-clusi+amente del tipo de roca %ue se ten&a

%ue atra+esar" En este caso se tiene comoelementos de sostenimiento lo si&uienteC7arc/a+antes inyectados de @ a HG m delon&itud

%8 SOSTE,INIENTO


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?ernos !e ancla#e de Diam" HM y G"G m de lar&oanclados con resina de pe&a rpida$ cartuc/os de M

cemboltM o inyección de mortero de cemento estocon el #n de tener todo el perno prote&ido contra lacorrosión"

S9otcrete v$a 9@me!a con malla electro soldadade alambre ne&ro N B cocada de H - H cm"

,arcos metálicos 3cerc9as7 de per#l industrialtipo MAM de =M - =M e B 7m" fabricados en =cuerpos unidos por bridas en planc/a de 2.BMM concuatro pernos de H.GM cada uno"Estos marcos sern colocados a una distanciaentre "@ m" /asta G"m" se&ún se re%uieran"

SOSTE,INIENTO


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?-O=ECTO CUL,IN(DO


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?-O=ECTO CUL,IN(DO

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