METODOS MINEROS

Los métodos de excavación de túneles dependen en
primer lugar, y de forma fundamental, del tipo de terreno a atravesar. De este modo
cabe hablar por separado de la excavación de túneles en roca y de la excavación de
túneles en suelos o terrenos blandos. En el presente manual nos estamos refiriendo
siempre a la excavación en roca, que es lo más habitual en los túneles de carretera.
Solamenteen ciertos túneles urbanos podría plantearse la excavación en suelos.
La perforación de túneles en terrenos blandos es un tema muy complejo en el que se
mezcla la excavación en sí y el tratamiento del terreno, existiendo un gran número de
sistemas de ejecución: escudos, precorte mecánico, prebóveda de jet-grouting,
congelación, incluso sostenimiento con hormigón proyectado de forma similar alos
túneles en roca. En la literatura especializada puede encontrarse mucha información
respecto a este tema, que se escapa del alcance del presente manual.
Los métodos de excavación de túneles en roca son básicamente dos: el de perforación y
voladura, mediante la utilización de explosivos y la excavación mecánica, mediante
tuneladoras o topos (TBM), especialmente diseñados para tal fin y lasmáquinas de
ataque puntual, rozadoras o martillos de impacto.
El método de perforación y voladura, es el más utilizado para túneles en roca y el único
posible cuando la roca es muy abrasiva, muy resistente o se encuentra en estado masivo.
Básicamente consiste en efectuar unos taladros en el frente de excavación, cargarlos con
explosivos y hacerlos detonar. La reacción explosiva genera unaenergía en forma de
presión de gases y energía de vibración, capaz de quebrantar la estructura de la roca.
En la excavación mecánica, la energía utilizada se concentra en la punta del útil o útiles
de la máquina en contacto con la roca, de modo que supera la resistencia de la roca a su
penetración o indentación y la resistencia a tracción y cizallamiento.
Generalmente, la energía inicial essuministrada por motores eléctricos que, mediante un
circuito hidráulico, la transmiten a las herramientas de corte en contacto con la roca.
Los sistemas de excavación mecánica son fundamentalmente tres:
ROZADORA.- Máquina de ataque puntual; consta de un brazo desplazable que bate la
sección de excavación y que lleva en su extremo un cabezal provisto de las herramientas
de corte "picas".
El parde rotación del cabezal, el empuje de los cilindros hidráulicos del brazo y las
fuerzas de reacción de la máquina, se concentran en las puntas de las picas iniciadoras
del rozado.
El material rocoso excavado se desprende en forma de lajas o chips de roca.

MACI-!]HE).-S produce la excavación de
e
la roca a plena sección, generalmente de forma circular.
La energía mecánica es generadamediante motores eléctricos y transmitida a la cabeza
giratoria de la máquina en forma de un par de rotación, a través de circuitos hidráulicos.
Este par de rotación, junto con el empuje proporcionado por unos cilindros hidráulicos a
la cabeza de la máquina contra el frente de excavación, aportan la energía mecánica a las
herramientas de corte "discos", que la transmiten a la roca a través de lasuperficie de
contacto de los mismos.

TLii\l?ELADORA, TOPO O T B M (TL;i\?i\?EL BC)RIi\IG

El nivel de la energía liberada es capaz de producir, en primer lugar la penetración o
indentación de los cortadores de disco y, en segundo lugar, el quebrantamiento por
tracción y cizallamiento de la roca entre las series de cortadores concéntricos dispuestos
en la cabeza de la máquina.
Laexcavación de la roca se produce en forma de lajas o chips de roca de un tamaño
superior al producido con rozadoras.
!MARTILLO H I D R A ~ L I C G . -Máquina de ataque puntual; la energía se genera mediante

motores eléctricos o diesel y se transmite a través de un circuito hidráulico, a la
herramienta "puntero", situada en el extremo del brazo articulado de la máquina.
La roca es quebrantada...