Topografía En Tuneles

TOPOGRAFÍA DE TÚNELES.

10.1.- Introducción.

Los túneles son obras subterráneas destinadas, normalmente, a

establecer comunicación a través de un monte, por debajo de un curso de agua

o salvando otro tipo de obstáculos, para permitir el transporte, almacenar

determinados productos o albergar conducciones.

La construcción de un túnel suele venir motivada por la configuración

topográfica del terreno: en muchas ocasiones resulta más económico perforar

un túnel que rodear un determinado obstáculo, lo que obligaría a un trazado de

mayor longitud y mayores costes. En el caso de ferrocarriles metropolitanos, se

prefiere el transporte subterráneo porque no interfiere con el tráfico de

superficie. En otros casos existen razones de tipo estético o sanitario, como en

los sistemas de saneamiento y evacuación de aguas residuales. También se

construyen túneles para albergar determinadas instalaciones científicas o por

motivos defensivos.

Las características de cada túnel

dependerán de su función, de la

configuración topográfica, del tipo de

terrenos a atravesar y del método de

excavación elegido:

• Los métodos de excavación son muy variados. Pueden emplearse

máquinas tuneladoras a sección completa, explosivos o excavación en

zanja que luego se rellena. La elección del método dependerá de la

Fig. 10.1. Túnel de El Serrallo. Granada

Fig. 10.2. Sección en función

del tipo de terreno

Fig. 10.3. Galería ovoide

naturaleza de los terrenos a atravesar y de los medios económicos de

que se disponga.

• El trazado del túnel dependerá de la configuración topográfica y de la

función del mismo. Dependiendo de ésta podemos encontrarnos con

determinadas limitaciones en el trazado, relativas a la pendiente, al

radio de las curvas, etc.

• La sección del túnel dependerá del estudio

geológico previo, de la profundidad y de la

función del mismo (figura 10.2). Estos factores

condicionan, también, el tipo de revestimiento

a emplear para que la obra pueda resistir las

presiones del terreno.

Los túneles más sencillos están constituidos

por simples tuberías enterradas, generalmente de

hormigón. Se excavan en zanja, que se rellena una

vez situadas las tuberías.

Otras galerías de saneamiento presentan

forma ovoide (figura 10.3). Suelen construirse

mediante elementos prefabricados de hormigón y,

habitualmente, se excavan en zanja.

Las galerías visitables (figura 10.4) tienen un andén que permite el paso

de un hombre y además de su función principal (generalmente, redes de

saneamiento) permiten instalar conducciones para gas, agua y/o electricidad.

En otros casos se construyen

grandes colectores, que recogen las aguas

de todo el sistema de tuberías y galerías

(figura 10.5). Suelen disponer de doble

andén y se aprovechan para instalar

conducciones de servicios. En todas estas

obras, la pendiente del trazado debe ser

compatible con la conducción de agua por

gravedad.

Los túneles de carretera o autopista (figura 10.6) suelen presentar

sección circular, aunque en ocasiones se prefieren secciones de otro tipo.

Normalmente van revestidos y disponen de sistemas de ventilación y drenaje,

de iluminación y de control y vigilancia. En ocasiones, disponen de áreas de

Fig. 10.4. Galería visitable

Fig. 10.5. Grandes colectores

Fig. 10.7. Túnel de ferrocarril

Fig. 10.8. Estación de ferrocarril metropolitano

parada. Siempre que sea posible se prefiere el

trazado en línea recta. La pendiente debe ser

suficiente para permitir la evacuación de las

aguas por gravedad. En cualquier caso, la

pendiente máxima vendrá condicionada por las

limitaciones del tipo de transporte a que se

destina. Por esta razón, si la diferencia de nivel

entre sus extremos es grande, puede ser

conveniente elegir un trazado en curva para

aumentar la distancia y reducir, por tanto, la

pendiente.

Los túneles para ferrocarril (figura 10.7)

plantean limitaciones aun más estrictas en cuanto a

la pendiente y al radio de las curvas, especialmente

en líneas de ferrocarril de alta velocidad. Al igual

que en los de carretera, la pendiente mínima debe

ser suficiente para permitir la evacuación de las

aguas por gravedad. Los túneles para ferrocarril

metropolitano suelen ser poco profundos y se

construyen, cuando es posible, mediante

excavación en zanja y relleno. Suelen presentar

sección circular, salvo en las estaciones (figura

10.8).

La conducción de agua a presión

desde, por ejemplo, un embalse hasta

una central de producción de energía

eléctrica puede hacerse mediante

túneles, a veces de gran longitud y

pendiente (figura 10.9). Para esta función

se construyen túneles de sección

Fig. 10.6. Túnel de carretera

Fig. 10.9. Conducción de agua a presión

Fig. 10.10. Perfil longitudinal

variable, que siempre van revestidos.

En este capítulo no entraremos en el diseño y la perforación de túneles,

sino que nos limitaremos a exponer los aspectos topográficos de la

construcción de este tipo de obras.

10.2.- Proyecto del túnel.

Antes de que se pueda plantear el diseño del túnel con un mínimo de

detalle, será necesario recopilar o generar toda la información relevante sobre

el terreno afectado por el proyecto. Al menos, esta información supone:

• Plano topográfico a escala suficientemente grande y totalmente

actualizado. Si no se dispone de esta información, será necesario

realizar un levantamiento topográfico de la zona.

• Estudio geológico y geotécnico: El conocimiento de los terrenos que va a

atravesar el túnel es fundamental. Se realizarán los sondeos y los

ensayos que sea preciso para caracterizar y plasmar en planos y

secciones la estructura geológica del terreno.

El proyecto, como en cualquier obra de ingeniería, consiste en estudiar

distintas alternativas y seleccionar la más adecuada, aplicando criterios

técnicos, económicos, medioambientales, etc. La solución elegida debe quedar

...