Las máquinas tuneleras tipo “TBM” como alternativa al sistema de perforación y voladura para la excavación de túneles, caso: desarrollo de túneles en Yuncan

Abstract

El sistema de “Perforación y Voladura” (P y V), aplicado a la excavación de túneles, viene siendo reemplazado por una variedad de tipos y tamaños de máquinas tuneleras (TBMs, Tunnel Boring Machines); como producto del avance tecnológico, exigencias de productividad y control ambiental, escenarios al que el Perú no está ajeno. El presente estudio, pretende ser un marco de referencia para la selección del sistema más conveniente de excavación, bajo una longitud mínima que justifique su aplicación. La “TBM MK 12” y la “P y V” se aplicaron y estudiaron en el túnel de aducción Nº 4 del Proyecto Hidroeléctrico de Yuncan. La “TBM MK 12” operó de febrero a diciembre de 2001, período en que se observó in situ todos los factores que influyeron en su operación y rendimiento. La “TBM” tuvo mayores avances en rocas auto soportante, puesto que en terrenos deleznables la mayor parte del tiempo se invertía en estabilizar y sostener la roca. Se demuestra que para la excavación de túneles de gran longitud, las “TBMs” tienen mayores ventajas que la “P y V”, además de la mínima perturbación a la roca remanente, la rapidez de la excavación, mayor seguridad para el personal y maquinaria, inexistencia de gases de voladuras, menor área de excavación, entre otros.

Drilling and Blasting (D and B) system applied to tunnels excavation is being gradually replaced around the world for different types and sizes of tunnel boring machines (TBMs). This change occurs due to technical advances, productivity demands and environmental restrictions, and Peru doesn´t keep out of this development. This research is addressed to select the most advantageous excavation system, considering the minimum excavation length in order to justify its applicability. Both “MK 12 TBM” and “D and B” systems were applied and performed in Nº 4 headrace tunnel of Yuncan Hydroelectric Power Project. The “MK 12 TBM” was in operation in the work site from February to December 2001. During this period was recorded all information about its operability and performance variables. The TBM showed high performance in good quality rock, while in soft rock, much time was spent in stabilizing and supporting the rock mass. Experiences have shown that in excavation of long tunnels, “TBMs” tunneling system is more advantageous than “D and B” system. Furthermore, the stability of rock around the excavation is minimum affected because of absent vibrations. Other relevant advantages are also more safety for personnel and equipment, no pollution of blasting and uniform excavation.