Trenes

UMBRELLA ARCH : EN EL FERROCARRIL CARACAS-CUA UN MÉTODO

CONSTRUCTIVO PARA TÚNELES EN TERRENOS DIFÍCILES BASADO EN LA VERSIÓN MODERNA DE LA TÉCNICA DEL ¨ MARCHAVANTI ¨
Ingeniero Consultor, Profesor de “Diseño Geotécnico de Túneles” en la Universidad Central de Venezuela

Gianfranco Perri

Resumen Después de una breve introducción histórica y cronológica sobre la técnica del Umbrela Arch ysu precursor, el Marchavanti minero, se describe en términos generales esta moderna técnica de presoporte y preconsolidación de los terrenos, utilizada para la excavación mecanizada de túneles en condiciones geotécnicas difíciles y peligrosas. Luego, se reportan los datos globales y generales relativos a los 20 túneles en construcción para los 40 Km de línea férrea Caracas-Cúa y se presentan losesquemas básicos de las intervenciones consolidantes que, mediante el uso del arco troncocónico de micropilotes y de los elementos en vidrioresina de armadura de los terrenos, han sido hasta ahora exitosamente utilizadas en la excavación de los túneles de doble vía del ferrocarril Caracas-Cúa. Introducción El "Arte", dentro de la Ingeniería de Túneles, ha ocupado siempre un lugar predominante:desde los orígenes cuando todo era "Arte", hasta los tiempos más modernos en los que la computación y el automatismo más sofisticado aún no han permitido prescindir de una amplia dosis de "Arte" en la adopción de nuevas tecnologías y metodologías para la construcción de las grandes obras subterráneas. Es así que, dentro del marco descrito, en la construcción de túneles se proponen constantementesoluciones más o menos novedosas, basadas sobre el empirismo y la experiencia en unos casos o sobre la simple evolución de antiguas técnicas en otros, para que sea siempre la práctica a verificar sus cualidades y defectos y, solamente entonces por lo general, es cuando intervienen la "Ciencia" y las "Teorías" a analizar o corroborar y, (esto es cierto), generalmente optimizar el fruto del "Arte",elevándolo a las categorías de "Técnica" y "Ciencia". Ha sido dentro de este continuo proceso de innovación tecnológica que, desde hace algunos años (algo más que una veintena) se ha venido experimentando (esencialmente en Italia) en la construcción de túneles de grandes diámetros en terrenos especialmente difíciles en condiciones críticas en relación con la estabilidad de la excavación, una técnica depreconsolidación o de conformación de un presostenimiento del terreno adyacente a la excavación, que bien se puede definir como la técnica de un moderno "marchavanti" (del término italiano "marciare avanti": marchar adelante), toda vez que resulta natural y casi inevitable la asociación de ideas con aquella técnica minera que fue clásica y tradicional en el arte tunelero de todo el mundo, queconsiste en hacer preceder el frente la excavación en terrenos especialmente inestables, por la hinca en el perímetro del techo, de una serie de elementos generalmente metálicos planos, puntiagudos, pseudo paralelos y adyacentes entre sí, hasta formar un arco dentro del terreno del núcleo próximo a excavar (figura 1, Desimón 1939). Claro está que todo aquello ocurría en la excavación de túneles depequeñas secciones y en ciclos de avance limitados a pocas cantidades de metros, en una operación extremadamente lenta y dificultosa, prácticamente manual, que, sin embargo, permitió en innumerables ocasiones superar situaciones críticas en extremo. En contraste, la técnica actual que en inglés se ha dado por llamar "Umbrella Arch", (arco protector), se caracteriza por su aplicación en túneles degran diámetro y por permitir la excavación semimecanizada casi a sección completa y sobre tramos de avance que pueden alcanzar hasta la docena de metros.

Lo anterior se logra mediante el uso de elementos, generalmente tubulares metálicos, que se ponen en obra en fase de avance, más allá del estrados de la excavación, introduciéndolos dentro de perforaciones especialmente ejecutadas con gran...