Tuneles

Universidad Austral de Chile
Facultad de Ciencias de la Ingeniería
Escuela de Construcción Civil

“CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES”

Tesis Para Optar Al Titulo De:

Constructor Civil

Profesor Patrocinante:
Sr. Adolfo Montiel Mancilla
Constructor Civil

PEDRO ROBERTO SOTO SAAVEDRA
2004

A todos aquellos que se cruzaron en mi camino
y me ayudaron a convertirme en lo que soy.
En especial a aquellos que meiniciaron
en este andar y aún están conmigo,
Mis Padres.

Agradezco en forma muy especial,
a quienes me ayudaron a que esta obra (¡por fin!) concluyera.
Pao y Patty, gracias por su apoyo, albergue y cariño.
Cuenten conmigo por siempre.

En primer lugar acabemos con Sócrates,
porque ya estoy harto de este invento de que no saber nada
es un signo de sabiduría.
- Isaac Asimov -

INDICE

Pág.Introducción

i

Resumen / Summary.

1

Capítulo 1.- “Historia de los túneles en Chile y el mundo”.

2

1.1.- Orígenes de las construcciones subterráneas.

2

1.2.- Túneles en Chile y el mundo.

5

1.2.1.- En Europa.

5

1.2.2.- En Norteamérica.

7

1.2.3.- En Chile.

8

1.2.4.- Otros Túneles.

11

1.3.- El futuro de los túneles.

12

Capitulo 2.- “Funciones y necesidades de los túneles”.

17

2.1.-Principales funciones.

17

2.1.1.- Transporte.

17

2.1.2.- Almacenamiento.

18

2.1.3.- Instalaciones.

18

2.1.4.- Científica.

18

2.1.5.- Protección.

18

2.2.- Factores relacionados con la función de cada túnel.

19

2.3.- Ubicación.

20

2.3.1.- Túneles de montaña.

20

2.3.2.- Túneles subacuáticos.

20

2.3.3.- Túneles urbanos.

21

2.4.- Características de los diversos tipos de túneles.21

2.4.1.- Túneles para ferrocarril.

21

2.4.2.- Túneles de carretera.

24

2.4.3.- Transporte urbano (Metro).

26

2.4.4.- Conducción de agua.

27

2.4.5.- Centrales hidroeléctricas subterráneas.

28

2.4.6.- Sistema de alcantarillado.

30

2.4.7.- Túneles de servicios.

31

2.4.8.- Túneles de almacenamiento.

32

Pág.
2.5.- Clasificación de túneles según Manual de Carreteras.

32

2.5.1.-Según Ubicación.

32

2.5.2.- Según Características Constructivas.

33

2.5.3.- Según Clima y Altitud.

34

2.5.4.- Según Equipamiento Según Flujo Vehicular y Longitud.

34

Capitulo 3.- “Construcción de túneles”.

38

3.1.- Estudios preliminares.

38

3.1.1.- Estudio geológico.

38

3.1.2.- Sondeos.

38

3.1.3.- Túneles de reconocimiento.

39

3.2.- Métodos de perforación.

40

3.2.1.- Método deataque a plena sección o método inglés.

40

3.2.2.- Método de la galería en clave o método belga.

41

3.2.3.- Método de las dos galerías o método austríaco.

42

3.2.4.- Método de las tres galerías o método alemán.

42

3.3.- Operaciones básicas en la construcción.
3.3.1.- El arranque.

43
43

3.3.1.1.- Método manual.

43

3.3.1.2.- Método con explosivos.

44

3.3.1.3.- Métodos mecanizados.

46

a)Con máquinas convencionales

46

b) Con tuneladoras

47

b.l) Máquinas topo (TBM, Tunnel Boring Machine)

47

b.2) Los escudos

49

c) Con rozadoras

51

3.3.2.- La carga.

53

3.3.3.- El transporte.

54

3.3.3.1.- Palas rápidas.

54

3.3.3.2.- Transporte sobre vía.

54

3.3.3.3.-Transporte sobre caminos.

56

Pág.
3.3.4.- Revestimiento.

56

3.3.4.1.- Bulones.

56

3.3.4.2.- Cerchas.

573.3.4.3.- Hormigón proyectado.

58

3.3.4.4.- Preanillos de hormigón.

59

a) Preanillos sobre chapa desplegada (método Bernold)

59

b) Preserrado de la roca

59

3.3.4.5.- Dovelas.

60

a) Dovelas ordinarias inyectadas

60

b) Dovelas expandidas

60

c) Dovelas atornilladas

61

3.4.- El nuevo método austriaco (NMA).

61

3.5.- Auscultación.

62

3.5.1.- Finalidad.

62

3.5.2.- Tipos de medidas.

633.5.2.1.- Medidas de convergencia.

63

3.5.2.2.- Medida de desplazamientos absolutos.

65

3.5.2.3.- Otras medidas.

65

3.6.- Las técnicas del microtúnel.

66

3.6.1.- Introducción.

66

3.6.2.- Métodos.

67

a) Empuje (Pipe Jacking)

67

b) Método Auger

68

c) Con escudo de lodos

68

Capitulo 4.- “Replanteo de túneles”.

70

4.1.- Proyecto de un túnel.

70

4.1.1.- Plano topográfico base....