Túneles en mina perforados con explosivos
Túneles perforados con tuneladoras
Trabajos de topografía
El método austriaco es probablemente el sistema más empleado en la excavación de túneles en mina. En estos túneles pongo especial empeño en la toma de datos en tiempo y forma garantizando el riguroso control de la dirección de la excavación, la sección e invasiones y la medición de unidades de obra. También pongo los medios y métodos adecuados para realizar un control de calidad que permita tomar medidas correctoras adecuadas para corregir el origen de las desviaciones en la medida de lo posible. Las actividades de control geométrico de la sección las llevo a cabo de manera que la información esté disponible lo antes posible, de lo contrario, cualquier medida correctora no podrá ser aplicada a su debido tiempo. Me aseguro de la correcta localización en el comienzo y salida de los túneles. También me aseguro constantemente que en aquellos que se comienzan por ambas bocas a la vez, se van a encontrar en el sitio correcto. Otro aspecto que nunca olvido en el interior de un túnel es el cumplimiento estricto de las normas de prevención y riesgos laborales. Observar y cumplir las normas de seguridad establecidas es una parte más de mi obligación laboral.
Al margen de las indicaciones y recomendaciones recogidas en los planes de control de la obra, para garantizar una correcta ejecución y detectar a tiempo las posibles desviaciones, pongo especial interés en atender el replanteo de la perforación y elementos de refuerzo como cerchas, encofrados perdidos…, así como la verificación posicional de estos elementos de refuerzo, y de la sección excavada en fase de sellado, la sección en sostenimiento y las secciones en caso de desprendimientos, refuerzos puntuales o en terrenos que manifiestan convergencias altas. Todo ello apoyado en una red de vértices de poligonal rigurosamente observada, calculada y compensada.
Las unidades de obra empleada en túneles, difieren sustancialmente de cualquier unidad de obra exterior en cuanto a costes de suministro y puesta en obra, como en la forma de medición. Por norma general, mensualmente se realiza una medición de la obra ejecutada que aporta la información necesaria para realizar certificaciones y analizar las desviaciones respecto los valores de proyecto. Para realizar una rigurosa medición de estas unidades me apoyo en la toma sistemática de perfiles transversales.
En los túneles, cuyas especificaciones técnicas en materia de trazado son muy exigentes, tuneladoras o equipos TBM (Tunnel Boring Machine) son el sistema de perforación más sofisticado que se conoce, en ellos la tecnología está presente durante toda la ejecución. Son auténticas fábricas de túneles y su capacidad para realizar el corte a sección completa y la colocación del sostenimiento en ciclo continuo, aumenta notablemente los ritmos de producción respecto de otros sistemas constructivos. La perforación se realiza mediante una cabeza de corte giratoria que es accionada por una planta motriz y consigue la fuerza de empuje necesaria para realizar el avance apoyándose en el propio sostenimiento colocado. Existen dos grupos, topos y escudos. Los topos se suelen emplear en macizos de roca sana, competente y que no suele necesitar sostenimiento y su gran diferencia respecto a escudos y dobles escudos, es la ausencia de elementos de entibado provisional de la excavación. Los escudos o dobles escudos se componen de una carcasa metálica encargada de sostener provisionalmente el terreno situado entre el frente de excavación hasta el lugar que se encuentra ejecutado el sostenimiento definitivo formado por dovelas o bloque de hormigón prefabricado. Tras el sistema principal de perforación se encuentra el sistema hidráulico responsable de proporcionar el empuje necesario para realizar la perforación y el basculante encargado de la colocación del sostenimiento. El sistema perimetral de empuje se apoya en el último anillo del sostenimiento y es la causa principal de formación de cejas e incluso de roturas parciales de las dovelas que conforman el sostenimiento. El sistema de guiado se realiza mediante los automatismos y lógica embarcados en la propia maquinaria, obteniendo los datos necesarios de equipos topográficos instalados de forma permanente mediante anclajes en el sostenimiento y a una cierta distancia del frente de excavación. El guiado de un túnel ejecutado con este tipo de maquinaria, presenta desplazamientos incontrolados que se producen en la trayectoria del eje y deformaciones en las piezas prefabricadas que integran el sostenimiento, provocadas por su propio peso a priori y por empujes del terreno a posteriori, no consiguiendo en ningún caso un radio de curvatura uniforme por los achatamientos como consecuencia de estas acciones. Para garantizar la correcta dirección de la perforación de túneles ejecutados con TBM, se utilizan equipos giroscópicos que aseguran la correcta dirección azimutal de la excavación. Yo me encargo de la aportación de datos a estos equipos.
Toma de datos y control geométrico y cuantitativo de obra.
Aportación de datos a equipos giroscópicos utilizados en el guiado de túneles ejecutados con tuneladoras o equipos TBM.
Ejecución, estudios e informes AS-BUILT de obra realmente existente en la que se incluye la comprobación de gálibo, desprendimientos, mediciones y perfiles transversales. Verificación puntual de sección en tramos de refuerzo o convergencias de magnitud notable. Medición de grandes cavidades y colapsos. Comprobación de emboquilles previos. Análisis de desviaciones del trazado y ajuste de variantes.
MEDIDA DE CONVERGENCIAS: La excavación de un macizo rocoso provoca inevitablemente un desequilibrio de su estado tensional, provocando una tendencia del propio terreno para recuperar su estabilidad inicial y generando en ese proceso unos desplazamientos convergentes que se deben controlar sistemáticamente. Ofrezco mis servicios en la medición de convergencias por métodos ópticos y topográficos, ya que estos desplazamientos pueden afectar al control geométrico de la excavación. En rocas competentes, poco alteradas, los valores que se obtienen suelen ser muy pequeños, no generando por lo general desplazamientos que superen valores milimétricos una vez colocado el sostenimiento definitivo. No sucede así en zonas de falla o en túneles que se ejecutan en rocas muy alteradas o terrenos muy blandos.
Existen otros métodos constructivos que en su mayor parte son utilizados en la construcción de líneas de ferrocarril metropolitano. Estos métodos resultan de aplicación indispensable en aquellos casos en los que el túnel transcurre por suelos, bajo cascos urbanos y zonas edificadas y la longitud total de la obra no justifica ni permite el uso de tuneladora. Lo normal es realizar muros pantalla. Estos son muros de contención que se construyen antes del vaciado de las tierras, constituyen un tipo de cimentación profunda. Otro método constructivo es la ejecución de falsos túneles. En ellos realizo todos aquellos replanteos a ejecutar durante las diferentes fases que componen la obra siendo estos: expropiaciones, servicios afectados, muros pantallas, excavaciones para zapatas, nivelaciones de hormigón de limpieza, losas de fondo, muros, nivelaciones de tubos prefabricados de hormigón, cubierta. placas alveolares, rellenos.
Minas
TBM
Cale
El elevado tráfico de maquinaria y vehículos pesados provoca con bastante frecuencia la destrucción accidental de vértices y referencias topográficas que malgasta muchas horas de observaciones de precisión y obliga a su reposición. En este sentido se valora la instalación de ménsulas desmontables que evitan costosos contratiempos.
El transporte de medios humanos, maquinaria y materiales se realiza mediante un sistema ferroviario de obra, siendo impracticable la libre circulación en el interior del túnel con otros medios que no sean éstos. Esta situación genera que se consuman más periodos temporales en los desplazamientos, que en el propio tiempo necesario para realizar los trabajos de toma de datos y control geométrico de obra.
El proceso de cale de un túnel que se ha ejecutado simultáneamente por dos o más frentes de ataque, es con toda seguridad el momento más emotivo que experimenta el topógrafo responsable de la obra.
ir a ...