TUNELADORAS

PROFESOR: Ing. Roberto Roque Pulcha

ASIGNATURA: Explosivos

PERIODO LECTIVO: 2014-1

CARRERA PROFESIONAL: Ingeniería de Minas

CICLO: VI

INTEGRANTES:

 CCALLO CCASA FRANK

 CHARCA CHOQUENAIRA YULDER

 RIMACHE CRUZ ROSSMEL

 FABRICIO FERNANDES

AREQUIPA –PERU

2014

TUNELADORAS

INTRODUCCION

Enormes cabezas de corte en acero que permiten perforar cualquier tipo de terreno, y facilitan la construcción de obras de gran envergadura y especial complejidad técnica en poco tiempo como los túneles de Guadarrama (28,4 km), o los de Pajares (24,6 km). Estas máquinas modernas denominadas tuneladoras son las protagonistas estelares de las obras de perforación de los túneles de las obras de las Líneas de Alta Velocidad. Los túneles constituyen una de las infraestructuras más numerosas y peculiares que forman parte del trazado de dichas líneas. Todas ellas parecen en apariencia iguales, y sin embargo tienen nombres y singulares características que las diferencian unas de otras. Delicada y compleja tecnología al servicio de la construcción de infraestructuras civiles.

Desde este punto de vista, cabe señalar que el uso de tuneladoras implica una gran inversión inicial tanto económica (coste de la máquina) como de tiempo (preparación de playa de vías y montaje de la máquina), muy superior a la que conllevaría la ejecución por métodos convencionales. Sin embargo, el rendimiento que se obtiene con estas máquinas está muy por encima del que se podría obtener empleando el método convencional. Este hecho implica que a partir de determinadas longitudes, el uso de las máquinas comienza a ser rentable e incluso deseable, si se pondera la ganancia de seguridad ante posibles desprendimientos. La longitud necesaria para que esto ocurra se va reduciendo cada vez más, gracias a los avances de la técnica y a la posibilidad de reutilización de las máquinas.

CAPITULO I

1.1.- Marco teórico

Una tuneladora, T.B.M. (del inglés Tunnel Boring Machine) o minador a sección completa es una máquina capaz de excavar túneles a sección completa, a la vez que colabora en la colocación de un sostenimiento si este es necesario, ya sea en forma provisional o definitiva.

La excavación se realiza normalmente mediante una cabeza giratoria equipada con elementos de corte y accionada por motores hidráulicos (alimentados a su vez por motores eléctricos, dado que la alimentación general de la máquina se realiza con energía eléctrica), aun cuando también existen tuneladoras menos mecanizadas sin cabeza giratoria. El empuje necesario para adelantar se consigue mediante un sistema de gatos perimetrales que se apoyan en el último anillo de sostenimiento colocado o en zapatas móviles (denominadas grippers), accionados también por gatos que las empujan con tra la pared del túnel, de forma que se obtiene un punto fijo desde donde empujarán.

Detrás de los equipos de excavación y avance se sitúa el denominado "equipo de rezaga" de la tuneladora (o en denominación inglesa back up), constituido por una serie de plataformas arrastradas por la propia máquina y que, a menudo, ruedan sobre rieles que la misma tuneladora coloca, donde se alojan todos los equipos transformadores, de ventilación, depósitos de mortero y el sistema de evacuación del material excavado.

Los rendimientos conseguidos con tuneladoras de cabeza giratoria son elevadísimos si se comparan con otros métodos de excavación de túneles, pero su uso no es rentable hasta una longitud mínima de túnel a excavar: hace falta amortizar el precio de la máquina y eclipsar el tiempo que se tarda en diseñarla, fabricarla, transportarla y montarla (que puede llegar a los dos años). Además, los túneles a excavar con tuneladora tienen que tener radios de curvatura elevados porque las máquinas no aceptan curvas cerradas, y la sección tiene que ser circular en túneles excavados con cabeza giratoria.

Figura: 1 tuneladora

1.2.-Tipos de Tuneladoras

Se distinguen dos grandes grupos: los topos y los escudos

1.2.1.-Topos

Los topos son tuneladoras diseñadas para excavar rocas duras o medianas, sin demasiadas necesidades de sostenimiento. Su diferencia fundamental con los escudos es que no están dotados de un cilindro de acero tras la rueda de corte que realiza la función de entibación provisional.

La fuerza de empuje se transmite a la cabeza de corte mediante cilindros (cilindros de empuje). La reacción producida se transmite al hastial del túnel mediante los grippers (fuerza de anclaje). Los grippers también compensan el par producido por la cabeza de corte, que se transmite a éstos a través de la viga principal.

Cuando se ha terminado un ciclo de avance, se necesita reposicionar las zapatas de agarre (grippers), para la cual se apoya la viga principal en el apoyo trasero. Una vez anclados los grippers en su nuevo emplazamiento, se libera el apoyo trasero y se inicia un nuevo ciclo de avance.

Figura 2 tuneladora topos

1.2.2.-Escudos

Los escudos son tuneladoras diseñadas por excavar rocas blandas o suelos, terrenos que necesitan sistemáticamente la colocación de un sostenimiento. A diferencia de los topos, los escudos cuentan con una carcasa metálica exterior (que da el nombre a este tipo de máquina) que sostiene provisionalmente el terreno desde el frente de avance hasta algo más allá de donde se coloca el sostenimiento definitivo, normalmente consistente en anillos formados por unas 7 dovelas. De este modo, se garantiza en todo momento la estabilidad del túnel. A menudo están preparadas para avanzar bajo el nivel freático.

Si se trata de una tuneladora de cabeza giratoria, suele estar equipada con picas, rastreles o "rippers" (elementos que arrancan los suelos) y cortadores (elementos que rompen por identación la roca). También dispone de una serie de aperturas, frecuentemente regulables, por donde el material arrancado pasa a una cámara situada tras la rueda de corte y desde donde se transporta posteriormente hacia el exterior de la máquina.

Tras esta cámara se alojan los motores y el puesto de mando de la máquina, espacios completamente protegidos por la carcasa metálica.

Seguidamente está todo el sistema de perforación: primero los cilindros perimetrales (con un recorrido entre 1,20 y 1,50 m). Estos gatos perimetrales se apoyan contra el último anillo colocado de dovelas

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