Tuneleras Y Su Tipos

Las TBM están envueltas por un cilindro metálico (escudo) que sostiene el terreno tras la excavación y permite colocar el revestimiento en su interior (un anillo de dovelas de hormigón), sin que exista ninguna interferencia.

El frente posee una cámara de excavación que se mantiene bajo presión, y en ella se amasan los terrenos excavados, empujándolos contra el frente mediante cilindros hidráulicos.

El material es extraído de la cámara de excavación por el tornillo sinfín. Luego se vierte desde una tolva a una cinta transportadora de tierras. Esta cinta lo traslada hasta los vagones del tren, encargados de sacarlo del túnel. El material debe tener poca permeabilidad al agua, para que esta no circule por el tornillo y la presión de soporte no disminuya.

El Escudo Delantero o Frontal incluye: la estructura del Cabezal de Corte, la Cabeza Cortadora, los componentes de la Cabeza Cortadora, las Herramientas de Corte, la Cámara de Extracción, el Cuerpo medio del escudo y el Sistema de Propulsión del Escudo.

Como el cilindro exterior tiene un diámetro superior al del anillo de dovelas, una vez que la máquina ha avanzado queda un espacio vacío entre la excavación y el revestimiento, de unos 10 a 15 cm, que debe ser rellenado rápidamente con mortero para evitar la subsidencia en superficie. Para impedir que el mortero entre en la zona del escudo y este quede atrapado, en la cola del escudo existen tres filas de cepillos de acero, entre las que se inyecta grasa consistente para conseguir la estanqueidad.

El principal aspecto a considerar en la excavación mecanizada de túneles en áreas urbanas es el adecuado control de los asentamientos que se producen, inevitablemente, con el paso del mismo. Esto está directamente ligado a la estabilidad del frente de excavación y a la contrapresión que para tal fin se debe aplicar sobre este frente.

La presión de estabilización que se aplica sobre el frente de excavación del túnel cumple con la tarea fundamental de evitar los indeseados fenómenos de asentamientos, controlando la estabilidad del frente para evitar toda deformación excesiva y potenciales colapsos asociados.

La inyección del espacio que queda entre el trasdós de las dovelas de revestimiento y el terreno tiene por objetivo controlar la subsidencia producida por la descompresión del terreno, durante la excavación, prevenir la subsidencia adicional que pueda producirse por sobre excavaciones no controladas y contribuir a garantizar la impermeabilización del túnel.

Para tener éxito a la hora de diseñar y construir un túnel es necesario dominar estos tres aspectos básicos: estabilidad, movimientos del terreno y sostenimiento. El estudio de los movimientos en el terreno y su consecuente afección a las construcciones es particularmente importante en el entorno urbano. Por un lado se deben establecer los límites admisibles para no causar daños a estructuras y servicios cercanos al túnel y, por otro, se han de prever los posibles asientos y sus causas. Contrastando ambas informaciones se adoptarán las medidas constructivas necesarias para ejecutar el túnel con la mayor garantía de seguridad.

En el ámbito urbano las consecuencias de un colapso pueden llegar a ser catastróficas, por lo que la estabilidad del frente es esencial antes de la instalación del revestimiento. Teóricamente, el empleo de escudos cerrados con control de presión sobre el terreno anula la posibilidad de una rotura en el frente durante la perforación. Los automatismos con los que estos equipos están dotados permiten un control casi instantáneo de la presión que es necesario transmitir al terreno, para equilibrar tensiones y evitar su rotura. El frente se soportará con una presión, σT, obtenida mediante las tierras amasadas (EPB) o el aire comprimido (cuando se hacen paradas de inspección).

El revestimiento del túnel debe ser diseñado para que funcione correctamente durante toda su vida útil. Se diseñará para que sea capaz de resistir todas las solicitaciones a las que se pueda ver sometido: las cargas del terreno y del agua, las deformaciones que puede llegar a sufrir y las cargas aplicadas tanto en fase constructiva como de servicio.

La Tunelera

Una de las obras más importantes del Plan Hidráulico es la realización de dos canales, uno corto y otro largo, los que se realizarán con tuneleras. Por primera vez se emplea la técnica de hidrofresa en Latinoamérica.

La primera etapa de la obra es la realización del pozo de acceso en Punta Carrasco. Una grúa realiza la excavación para luego colocar los paneles de muro colado. Se realiza la excavación, luego se bajan las armaduras que son cinco jaulas de 12 m de altura, las que se sueldan entre sí. Con esas jaulas se llega a una profundidad de 55 m que es la altura total de los paneles. Luego se cuela el hormigón, un volcado de aproximadamente 200 m3, y con eso se materializan los 50 paneles del túnel de acceso de Punta Carrasco.

Una vez terminado el pozo se hormigonará la loza de fondo y se empezará a bajar la tunelera. Mientras se excava el pozo se preensambla la tunelera en la superficie.

La tunelera fue diseñada específicamente para esta obra y para las características del suelo de la ciudad de Buenos Aires, y tiene un respaldo tecnológico y de diseño provisto por una de las empresas más importantes del mundo especializada en túneles.

La tunelera es de fabricación canadiense, con los últimos avances de la tecnología, y trabaja a contrapresión de tierra. Tiene 8 m de diámetro por una longitud total de 110 m. Avanzará 10 m por día. La máquina trabaja extrayendo tierra y enviándola por un tornillo sinfin es trasladada a unos vagones de carga que se descargan en camiones. Previo a la descarga se realizan controles con un fotoionizador, para descartar la presencia de compuestos orgánicos volátiles. Luego esa tierra se dispone para relleno en algún sitio que tenga la certificación ambiental del Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires.

La función principal de la maquina es excavar el túnel e inmediatamente colocar el revestimiento para evitar eventuales desmoronamientos del suelo que puedan repercutir en la superficie.

Los túneles se revestirán con anillos premoldeados de hormigón armado, formados por siete partes diferentes. Estos anillos se llaman dovelas y son fabricadas en el mismo obrador en Punta Carrasco, en una nave de 2000 m2.

Las dovelas tienen un ancho de 1,50 m. La tunelera avanza 1,50 m y antes de seguir excavando coloca la dovela. Al terminar el montaje de las siete partes de la dovela ,la tunelera reinicia el avance.

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