Excavación de túneles en roca

Abstract

El presente trabajo, se somete a la consideración de la Facultad de Ingeniería Civil como Tesis para obtener el Título Profesional De Ingeniero Civil, es un trabajo amplio denominado “Excavación De Túneles En Roca”, este ha sido desarrollado en base a experiencias como resultado de observaciones y participación directa en la construcción de diferentes túneles y obras subterráneas. El programa de esta Tesis ha sido aprobado por los organismos Académicos y Administrativos de la Facultad de Ingeniería Civil, y comprende seis capítulos. En el primer capítulo describimos cronológicamente el desarrollo tecnológico obtenido hasta la actualidad en la construcción de túneles. Asimismo, describimos la situación de las obras subterráneas en el país y la necesidad de sus construcciones para nuestro desarrollo mediante proyectos mineros (desarrollos mineros) y civiles (obras de irrigación y transporte). Finalmente tratamos de definir y clasificarlos de acuerdo a sus diferentes características y empleos. En el segundo capítulo entramos a describir la importancia de la Geología en las diferentes etapas de los proyectos tuneleros, anotamos las particularidades del macizo rocoso, mediante clasificaciones y características que influyen durante la excavación. Hablamos también de los factores geomorfológicos, hidrogeológicos, geodinámicas y geoestructurales que influyen directamente en las decisiones finales de los proyectos, en los planteamientos de trabajo y recomendaciones a adoptarse durante su construcción. El tercer capítulo corresponde netamente al tema del presente trabajo. En primer lugar, hablamos de la necesaria planificación de estos proyectos en sus diferentes etapas, en el observamos la necesidad de los estudios previos (información geológica). Durante la construcción tocamos temas como el apoyo logístico y funciones de los responsables de la obra. Describimos diversos aspectos en la construcción de túneles, desde la clasificación, comparación y aplicación de los sistemas constructivos, selección y ventajas de equipos empleados en los diversos sistemas, nuevos conceptos de excavación - sostenimiento y acabados de túneles. Tocamos el tema de la excavación de túneles en nuestro medio desde, planteando un ciclo de excavación convencional, empezando con la selección de equipos (equipos de perforación, transporte de materiales, ventilación y sostenimiento), diagramación del frente, determinación del número de taladros por disparo, tipos y selección de los barrenos, cálculo y comportamiento de los explosivos, distribución en los taladros, accesorios y secuencias de disparos, sistemas de voladura, sistemas de ventilación después del disparo, selección y transporte de los sistemas de transporte, mediciones geomecánicas durante la excavación y manejo de explosivos y seguridad en la construcción. En el cuarto capítulo tocamos temas de sostenimientos de túneles, desde su comportamiento y clasificación del macizo, descripción y comportamiento de los sistemas de sostenimiento. Detallamos elementos como: el concreto rociado (shotcrete) clasificándolo, diseñando espesores y comparando los diversos procesos y recomendaciones comunes; Empleo de las mallas metálicas como elemento de sostenimiento; Clasificación e instalación de los pernos de anclaje; Determinación empleo e instalación de las cimbras metálicas; y por ultimo procesos de consolidación del macizo mediante el empleo de las inyecciones de cemento y mortero en las excavaciones. Al Plan de Tesis original, se les agrega un quinto capítulo referido a los trabajos realizados durante la excavación del Túnel Tauli, proyecto ejecutado con el fin de regular el agua fósil de la laguna Tauli y emplearlos durante el estiaje en la Central Hidroeléctrica de Candelaria. El trabajo consistió en la conexión de la laguna a un sistema de canales existentes, para lo cual fue necesario la construcción de un túnel. La secuencia de construcción es la misma que se plantea para el desarrollo de presente tema de tesis, incluimos los trabajos previos a la construcción como son: el planteamiento de trabajo selección y cálculo de principales equipos a emplearse, diseños y verificaciones de la cantidad de explosivos a emplearse. Calculo analítico de todos los factores que intervienen en la elaboración del presupuesto final de obra, así como la programación de obra teniendo el plazo de ejecución planteado. Por último, el sexto capítulo está referido a las conclusiones y formulación de recomendaciones de los diversos aspectos y secuencias de trabajo que conforman los proyectos tuneleros.