Tuneles

Universidad de Los Andes
Facultad de Ingeniería
Departamento de Vías
Geotecnia

CLASE Nº 5 DE TÚNELES

Prof. Silvio Rojas
Mayo, 2009

Forma y dimensiones de la sección:
La sección puede estar condicionada por algunos de los siguientes
aspectos:
Sección producida únicamente
por topos.
Este túnel es para carretera:
Para sección circular se
desaprovecha mucho espacio de
lasección.
Para la excavación de rocas blandas
ya existen en el mercado topos que
producen secciones ovaladas.

Sección requerida
Galería de avance hecha con topo
de diámetro pequeño ( ejemplo: 5 m
diámetro)
Sirve de un gran cuele
Sirve como una galería de
reconocimiento
Resto de la sección se obtiene
con voladura u otro sistema de
avance

Los túneles de carretera, por
su gran sección,generalmente se excavan en
fases
método
de
perforación
voladura para rocas duras

y

y las rozadoras y excavadoras
hidráulicas para rocas blandas.

Topos 12 m de diámetro máximo
Las rozadoras de mayor envergadura de brazo alcanzan los 7.50 m
de altura.

Fases de la excavación
Terreno de baja
calidad y secciones
mayores de los 40 a
50 m2.
(es posible que que
el terreno seabuena calidad y se
avance en fases)

Realizar la
excavación del
túnel por fases

Justificación de la excavación en fases:

1
Túneles
construidos
sobre el
mismo suelo

Túnel pequeño
genera menores
problemas de
estabilidad del
terreno circundante
El túnel de mayor
dimensión da más
problemas en cuanto
a la estabilidad del
terreno

secciones
con
alturas
mayores al brazo dela
maquinaria hace difícil las
labores de la colocación del
sostenimiento
(bulones,
cerchas, gunitado) y de la
propia excavación.

Secciones muy grandes están
limitadas al alcance de la maquinaria
normal (palas, jumbos, rozadoras)
tienen máximo 6 – 8 metros de
altura.

2
L

Distintos equipos pueden trabajar
simultáneamente
en
fases
distintas a una cierta distanciaExcavación por
fases pueden
conseguirse
mayores
rendimientos

Se logran avances
superiores a los que se
conseguirían a sección
completa.

2
L

El desfase entre una fase y la
siguiente depende, tanto de criterios
constructivos (movimientos de las
máquinas, rampas), como de
criterios geotécnicos.
Para garantizar que la excavación
de una fase no influya en la
anterior deben estarseparadas

mínimo
dos
veces el diámetro.

como

4

Además de la maquinaría y el rendimiento se debe tomar en cuenta
la calidad de la roca para definir las fases.
Ejemplo de dimensiones
normales para un túnel
de carretera

Esquema habitual de fases de un
túnel de carretera
Fase de
avance
Destroza

Bataches

Contrabóveda
(cierre de anillo)

La forma en los túneles de carretera yferrocarril
En la forma de be tomarse en
cuenta:
El gálibo necesario para desarrollar la
función del túnel

El tipo de formación (roca,
suelo) donde se desarrolle y las
cargas sobre el sostenimiento
provisional y revestimiento final.
La longitud del
túnel,
profundidad,
ancho.

La forma más adecuada desde el punto de vista tenso –
deformacional:
•Es la circunferencia
•Intentandoque la sección pase
predominantemente a compresión

a

trabajar

•Trabajará totalmente a compresión si los empujes
verticales y horizontales son aproximadamente los
mismos.
Siglo XIX construyeron túneles estrechos de
carretera con techo plano, donde consideró la
posibilidad de utilizar formaciones rocosas, de
estratos resistentes planos
Luego fueron ampliados transformando la bóvedaa
casi circular
Hipótesis:
El arco superior se apoya en hastíales verticales rectos o con
ligera curvatura (herradura)
Hastíales terminan en soleras planas o incluso sin solera.

Túneles de dimensiones mayores se usan los esquemas mostrados

?

Sin embargo en la etapa de proyecto se
deben hacer los correspondientes
cálculos de estabilidad de cada una de
las fases y de la...