Tuneles, muros de contencion y puentes

DEFINICION E INVESTIGACION DE:

TUNELES, MUROS DE CONTENCION Y PUENTES

I. TUNELES

A. DEFINICION:

Se conoce como túnel en el área de ingeniería y arquitectura, a la perforación que se hace en un terreno de forma horizontal a mano o con máquinas, en donde la longitud de éste domina las demás dimensiones. Para la construcción de un túnel se requiere una zanja a la que se confiere una cubierta de material de obra y luego se tapa con tierra. La construcción de los túneles se inició en las minas, posteriormente se construyeron en las carreteras, en las vías del metro y del ferrocarril. En esos tiempos se utilizaban métodos tradicionales que sólo se obtenían perforaciones por partes, pero al pasar los años surgieron sistemas modernos, estos excavan por completo todas las dimensiones necesarias para el túnel. Por medio de taladradoras se abre el túnel, estas son de aire comprimido que se montan sobre vehículos móviles, el túnel se abrirá excavando corredores en la roca. Posteriormente, mientras se construyen revestimientos de hormigón para sostener el túnel, unas cargas explotan en los huecos y unas cintas transportadoras alejan los fragmentos. El túnel se sostiene por medio del recubrimiento con una capa de hormigón, que conforma una superficie firme para apoyar la perforadora.

Se debe de tener en cuenta, que en la construcción del túnel puede aparecer el riesgo de que el agua inunde el interior, lo que hará que el trabajo se dificulte, que haya derrumbamientos y maltrato de los equipos. Podemos encontrar otro problema que es muy habitual y proviene del polvo que producen las explosiones. Por otra parte en algunas ciudades, el transporte de los trenes o vehículos transcurre por túneles de una forma más habitual que en el resto de lugares, es por ello que se dan a conocer varios túneles que son importantes como son:

a) El Túnel Seikan: este túnel es el más largo del mundo y es ferroviario. Mide 53km y enlaza Honshû con Hokkaidô en Japón.

b) El Eurotúnel: este túnel cruza el Canal de la Mancha, uniendo Francia con Inglaterra.

c) El túnel del Cristo Redentor: este comunica Argentina y Chile a través de la cordillera de los Andes.

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. Normalmente es artificial.

Un túnel puede servir para peatones o ciclistas, aunque generalmente sirve para dar paso al tráfico, para vehículos 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, ya que sirven como refugio como la Montaña Cheyenne. En las grandes ciudades el transporte se realiza mediante una red de túneles donde se mueve el metro. La posibilidad de soterrar ahorra espacio e impide el cruce al mismo nivel del tren con los peatones o los vehículos.

B. CONSIDERACIONES GEOTECNICAS

Es esencial que cualquier proyecto de túnel comience con una investigación sobre las condiciones del terreno. Los resultados de la investigación nos permitirán saber cual 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.

En algunos casos, los estudios convencionales no nos proporcionar suficiente información, por ejemplo cuando existen grandes bolos 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 ocurran 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.

En el caso de los túneles en roca, dada la variabilidad de los distintos factores que intervienen en la mecánica de rocas, es frecuente abordar su estudio mediante las llamadas clasificaciones geomecánicas, entre las que destaca la clasificación geomecánica RMR.

C. METODOS DE CONSTRUCCION

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 semi-manualmente.

1. Cut-and-cover

El método Cut and cover, que significaría "Cortar y cubrir" en español, es un método de construcción de 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. 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

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