RESTAURACIÓN DE

TÚNELES TunelSoft

LABORES DE RESTAURACIÓN • PLANTEMIENTO GENERAL • REFUERZO: coeficientes de seguridad • RECOSTRUCCIÓN - Redistribución de esfuerzos - Control de demolición

TÚNEL DE VIO • Descripción general de la obra • Diseño y ejecución de voladuras (Emilio L J)

INVESTIGACIÓN • REVESTIMIENTO: espesor, daños, σc, E • TRASDÓS: huecos, relleno • TERRENO ENCAJANTE: naturaleza, parámetros • AGUA: Q, P, agresividad

DIAGNÓSTICO

REPARACIÓN • Inyección del trasdós • Sellado de grietas y juntas

constructivas • Reparaciones superficiales • Regeneración de la masa

Mejora servicio Detención de procesos degenerativos

REFUERZO • Reparación de grietas estruct. • Gunita, mallazo, bulones,

cerchas • Costillas hormigón armadas

Aumento CS

RECONSTRUCCIÓN • Demolición • Ejecución revestimiento

TÚNEL NUEVO

CS ≅ CSo CS < CSo

CS ≅ 1 NUEVAS NECESIDADES

DE SERVICIO

REFUERZO

• Coeficientes de seguridad • Método convergencia-confinamiento

CONVERGENCIA-CONFINAMIENTO

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 5 10 15 20 25 30 35

P (MPa)

u (mm)

E ; c ; φ E ; σc

u sost

P max

P eq

CS=Pmax / Peq

Pi P

z · γ

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 5 10 15 20 25 30 35

P (MPa)

u (mm)

INFLUENCIA DEL TIEMPO

E’ ; c’ ; φ’

E’ ; σc’

t o

E ; c ; φ

E ; σc

t

Pmax(t)

Peq(t)

CSo > CS (t) = Pmax(t) / Peq(t) > 1

Peq(to)

Pmax(to)

t t

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

P (MPa)

u (mm)

REVESTIMIENTO HORMIGÓN: 60 cm, 50 kp/cm2

P eq = 0,51 MPa P max = 0,56 MPa

deformación crítica revestimiento

CS revestimiento = 1,09

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

P (MPa)

u (mm)

REFUERZO CON GUNITA: 10 cm, 300 kp/cm2

P eq = 0,51 MPa

P max = 0,5 MPa

P max = 0,56 MPa P max = 0,58 MPa

deformación crítica revestimiento

CS revestimiento = 1,09 CS rev. reforzado = 1,14

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

P (MPa)

u (mm)

REFUERZO CON GUNITA LARGO PLAZO

t

deformación crítica revestimiento

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

P (MPa)

u (mm)

ROTURA DEL REVESTIMIENTO

P eq = 0,45 MPa

P max = 0,5 MPa

CS = 1,1

RECONSTRUCCIÓN

DEMOLICIÓN • Sobrecargas • Esfuerzos dinámicos

SOBRECARGA DE REVESTIMIENTO REMANENTE

P

Po

demolición

L

CAMPO TENSIONAL ORIGINAL

Po = 0,5 MPa

S1

S3

REDISTRIBUCIÓN DEL CAMPO

Po = 0,5 MPa P = 1,7 MPa

P = 0

P = 1,7 MPa

Po = 0,5 MPa

L ≅ 5 m

2 m

Esfuerzos dinámicos

Sostenimiento provisional

Precorte

Sobrecarga

CONTROL DE LA DEMOLICIÓN

AMPLIACIÓN GÁLIBO TÚNEL DE LOYOLA

TH-21 / 1 m

TÚNEL DE VÍO

Túnel de VÍO ( San Cristobal das Viñas I)

207 m 1943

SECCIÓN REVESTIDA SECCIÓN SIN REVESTIR

FALLA GRANITO

LA CORUÑA SANTIAGO

1,40

9,90

8,70

HEB 160/1m + 25 cm HP 30

INVESTIGACIÓN

RECONOCIMIENTOS: • 19 testigos en hastiales revestidos • 3 sondeos desde superficie

RESULTADOS: • Espesor gunita: 7 cm • Espesor mampostería: 60-80 cm • Espesor hormigón bóveda: 50 cm • Resistencia hormigón: ≅ 140 kp/cm2 muy uniforme (134-149) • Estado del trasdós en hastiales: no existen huecos • Terreno encajante: granito grado de alteración II • Clave: hueco > 50 cm • Falla: se descarta la existencia de una de gran potencia

CONTROL DE DEMOLICIÓN

• SOSTENIMIENTO PROVISIONAL: bulones expansión MN 24, L=4 m, 2m x 2m

• PRECORTE: cortes transversales / 2 m con sierra radial

RELLENO DE CLAVE

2 m longitud variable

PROCESO CONSTRUCTIVO

≅ 3,5 m

DEMOLICIÓN ANILLO

SOSTEIMIENTO PROVISIONAL SOSTEIMIENTO DEFINITIVO

EDAD DE LOS TÚNELES DE LA

RED FERROVIARIA ESPAÑOLA

0

20

40

60

80

100

120

140

160

km

FECHAS DE CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES FERROVIARIOS EN SERVICIO

XIX 181 km

XX 216 km

2000-2005 153 km

>50 AÑOS

318 Km

58%

<50 AÑOS

232 Km 42%

TÚNEL DE VÍO VOLADURAS

DISCO 1.000 (mm)

JUMBO 2 BRAZOS 18 kW

2 RETRO 20-25 t

CAZO 1,2-1,4 m3

MARTILLO 1600 kg

2 CAMIONES 20 t

MAQUINARIA

36

DISCO 1.000 (mm)

JUMBO 2 BRAZOS 18 kW

2 RETRO 20-25 t

CAZO 1,2-1,4 m3

MARTILLO 1600 kg

2 CAMIONES 20 t

MAQUINARIA

37

MAYOR RENDIMIENTO 8,5 m/dia vs 1,48 m/dia

MENOR COSTE

MEJOR PERFIL FINAL DE LA EXCAVACIÓN

MEJOR CALIDAD DE LA VOLADURA

MEJOR CONTROL DE LAS PROYECCIONES (menor c. especifica y número de filas)

PERFORACIÓN HORIZONTAL VS VERTICAL

38

MARTILLO 18 kw

DIÁMETRO 51 mm

ROCA granito

vp 1,6 m/min

DRI 42

Rc 150 Mpa

PERFORACIÓN

39

Pd 7.378 Mpa

Pb 185,83 Mpa > 150 Mpa

S 668 mm

S 0,6 m

lp 4 m

T 0,8 m

q 0,61 kg

VOLUMEN 2,4 m3

c. especifica 0,26 kg/m3

VOLADURA

40

1. PERFORACION

ANCHURA 8 m S 0,6 m Nº BARRENOS 13 LONGITUD 0 m POSICIONAMIENTO 1,50 min t PERFORACIÓN 2,94 min LIMPIEZA 1,00 min TOTAL 5,44 min

t PERFORACIÓN 35,00 min

2. CARGA Y DISPARO 26,00 min

3. PROTECCIONES 30,00 min 6 min/banda

4. DISPARO Y VENTILACION 20,00 min

5. CARGA ESCOMBRO 47,46 min

COLOCACIÓN 1,50 min

CARGA 4,95 min

IDA 3,75 min

DESCARGA 1,50 min

VUELTA 4,20 min

TOTAL 15,90 min

0,42 m3/min 2 camiones

6. TOTAL 158,83 min 3,69 h

Nº ciclos/día 2,17 2 ciclos/día

CICLO DE TRABAJO

41

MATILLO HIDRÁULICO

42

MARTILLO 1.600 kg 33,6 kW

GRANITO MUY DURO

Rc 150 Mpa

RENDIMIENTO 0,5 m3/h

EFICIENCIA 0,2

HORMIGÓN CICLÓPEO

Rc 20 Mpa

RENDIMIENTO 16,6 m3/h

EFICIENCIA 0,4