Obras subterraneas

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Universidad de los Ángeles

8 de Febrero del 2014

2° Cuatrimestre

Ingeniería Civil

Turno Sabatino

Hazel Alicia Lara Romero

Geología

Profesor: Miguel Romero López

Las obras subterráneas pueden clasificarse generalmente como obras de túneles, ya seas túneles para vías de ferrocarril o metro o igual túneles para autopistas de carro y para instalaciones. Por lo que me dedicare principalmente hablar sobre la construcción de túneles. Aunque igual podeos referirnos a una nueva tendencia arquitectónica en donde para obtener un rendimiento del suelo las casa se construye debajo ya que permite que la casa cuente con más frescura.

¿Por qué obras subterráneas?

En las grandes ciudades nos hemos quedado sin espacio para seguir construyendo encima de la ciudad y la demanda en especial del transporte privado y urbano es inmensa pero al tener intentar satisfacer sus necesidades la ciudad se llena de coches y camiones y no de personas que la habiten o espacios públicos que la peatones pueda disfrutar.

Una de las mejores soluciones es el uso del espacio subterráneo ya que nos permite distribuir mejoras las zonas y podemos separar apropiadamente los transportes sin que ninguno de ellos interrumpa en el otro.

Al igual que un túnel nos puede ayudar a cruzar de país a país más fácilmente sin tráfico y aun así manteniendo el entorno natural.

Definición de túnel

Def. 1: Paso subterráneo abierto artificialmente para establecer una comunicación.

Def. 2: 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. Normalmente es artificial.

¿Para qué sirven?

• Como comunicación en las minas.
• Tránsito de peatones o ciclistas, para vehículos a motor, para tráfico ferroviario.
• Para unir cuencas hidrográficas.
• Para las instalaciones de servicios.

Maquinaria elemental

        Las tuneladoras

Las tuneladoras EPB (en inglés, Earth Preasure Balance),  son escudos de presión de tierras que se utilizan normalmente en la excavación de terrenos cohesivos. Pertenecen al grupo de tuneladoras que denominamos escudos, que se diferencian de los topos por la carcasa metálica exterior que sostiene provisionalmente el frente de avance hasta que se coloca el sostenimiento definitivo. Los escudos EPB han sido utilizados con éxito en la construcción de túneles, aunque también pueden emplearse con la técnica de hinca de tubos. Como ventajas se encuentran sus elevados rendimientos, trabajando incluso bajo el nivel freático, su versatilidad y respeto medioambiental, aunque requieren de una elevada inversión económica.

El sostenimiento del frente de excavación se realiza [pic 2]con la propia tierra excavada, que se aloja en una cámara de extracción para mantener la presión sobre el frente y minimizar asientos en superficie. Esta función se puede reforzar añadiendo espumas al material extraído, lo cual amplía la aplicabilidad de la máquina, al aumentar la plasticidad de los terrenos.

El material se extrae mediante un tornillo de Arquímedes, que en función de su velocidad de extracción y bajo el control de la fuerza de avance proporcionada por los cilindros de propulsión, permite controlar la presión de balance de las tierras. El material excavado se deposita en una cinta transportadora a través de un tornillo sinfín. El transporte del material al exterior se realiza mediante vehículos sobre raíles o camiones.

El sostenimiento definitivo del túnel se consigue mediante un revestimiento de dovelas prefabricadas, formadas normalmente por unas siete piezas. 

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Dulcinea (Herrenknecht EPB Shield S-300). 4.364 toneladas de peso, longitud: 100 m (aprox.), diámetro exterior: 15,20 m, empuje: 316.000 kN, rendimiento máximo: 36 m/día y una potencia de 22.000 kW

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Esquema básico de un escudo EPB

Esta máquina puede dividirse en tres partes principales:  el escudo y rueda de corte, el back up y el tren de avance. El escudo es la parte principal, donde se encuentra la rueda de corte, los cilindros de empuje y los de guía; también se aloja en esta parte el tornillo sinfín y el erector de dovelas, entre otros. El back up, que normalmente tiene más de 80 m de longitud, aloja la cabina de mando, los motores principales, la cinta de extracción de tierras, la ventilación, el transformador eléctrico, el equipo inyector de espuma y mortero así como las vías del tren. Por último, el tren dispone de vagones para el escombro, un vagón para el mortero de relleno y algún vagón para el transporte de material o personal.

Cargadoras LHD para obras subterráneas

Las labores de extracción de material en obras subterráneas y túneles no es una tarea sencilla. Al poco espacio de maniobra hay que añadir los problemas derivados de la ventilación de espacios cerrados y problemas de seguridad y salud que afectan a los trabajadores.[pic 5]

Este tipo de cargadoras se desarrollan para las más duras aplicaciones subterráneas, con objetivos orientados a economizar la producción, incrementar la seguridad y fiabilidad.  Este equipo de cargador LHD (load haul dump) es especialmente adecuado para trabajar debajo de condiciones difíciles, como estrechos, de baja altura y lugares de trabajo con lodo.

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