1) manual de tÚneles (juan apaclla caja) - i congreso internacional de infraestructura vial...
TRANSCRIPT
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
1/70
M NU L DE TNELES
ING. JUAN APACLLA CAJADireccin de Normatividad Vial
Direccin General de Caminos y Ferrocarriles
M.T.C
I Congreso Internacional de Infraestructura Vial, Transporte y Maquinarias
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
2/70
ndice
Antecedentes
Estructura del Manual
Contenido del Manual
Conclusiones
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
3/70
OBJETO DEL MANUAL
.
Facilitar la labor del Ingeniero proyectista y constructor, para
conseguir una razonable uniformidad en los diseos yprocesos de construccin.En ningn caso el contenido del manual reemplaza elconocimiento de los principios bsicos de la ingeniera ni a un
adecuado criterio profesional.
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
4/70
ANTECEDENTES
Algunos tneles construidos y por construir
Tnel Punta Olmpica : Long.: 1384 m
Tnel Jancapunta : 851 m
Tnel El Carmen : 470 m
Tnel Socostaca: 760 m
Tnel Trasandino (Olmos): 20 kilmetros
Tnel Yanango: 950 m
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
5/70
Seccin: 7.45 m x 6.5 m
Longitud: 1384 m, pendiente : 5
Altura: 4735 msnm
Tiempo de ejecucin: Aprox. 10 meses
TUNEL PUNTA OLIMPICA
Ref: http//unpload.wikimedia.org
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:T%C3%BAnel_Punta_Olimpica2.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Panorama_Tunel_Punta_Olimpica.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Panorama_Tunel_Punta_Olimpica.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Panorama_Tunel_Punta_Olimpica.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:T%C3%BAnel_Punta_Olimpica2.jpg -
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
6/70
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
7/70
Tnel Jancapunta (Huachn-Huancabamba)
http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://infraestructuraperuana.blogspot.com/2014/11/tunel-el-carmen.html&ei=Z9tlVbakI4ykgwTHhYOYDg&bvm=bv.93990622,d.eXY&psig=AFQjCNHsyltKX9olJxDSzI51FvYde2EnQA&ust=1432825045683292 -
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
8/70
TUNEL TRASANDINO:
Ref:www.google.com.pe
Ref:. El Comercio
TBM(Tunnel Boring Machine): Tuneladora
http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=gkZk15Y-lOHlTM&tbnid=mPls5mHPsdIlAM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.peot.gob.pe/olmos/galeria%20fotografica/Fotos%20Occidente/TBM%20Boca%20de%20Salida/slides/11.%20Tunel%20Trasandino%20-%20Salida.html&ei=GUftU5O1J8HesATK54CYDA&bvm=bv.73231344,d.cWc&psig=AFQjCNEElP687-0D9iWwz9PEeRNtpuq_7g&ust=1408145432042509 -
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
9/70
Ro
Tarma
Quebrada
Carretera
:Tarma-
chancham
ayo
PROYECTO DE TUNEL
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
10/70
Cuenca deQuebrada
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
11/70
Tnel artificial
PuenteAtirantado
Tnel Yanango
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
12/70
100 m130m
140 m
Tnel artificial Tnel enroca
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
13/70
DESARROLLO DEL MANUAL
Trminos de Referencia Convocatoria Taller de Consulta Proyecto de Manual de Tnel
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
14/70
TERMINOS DE REFERENCIA (Tde R)
Mandaba revisar la normatividad internacional existentesobre la materia y evaluar su compatibilidad y grado deadaptabilidad a la realidad peruana; as mismo, revisar yevaluar la normatividad vial nacional relacionada con elproyecto, ejecucin, instalaciones y mantenimiento de
tneles, muros y obras complementarias de carreteras, entrelos que se encuentran:
Documentos normativos vigentes sobre la gestin de
tneles de Europa, Norteamrica y Amrica Latina
Normatividad Vial vigente del MTC
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
15/70
REGLAMENTO NACIONAL DE
GESTIN DE INFRAESTRUCTURA
VIAL
PLANTEA DESARROLLAR EL
MANUAL DE TUNELES
LA DGCF
DE ACUERDO A SU FUNCIN
NORMATIVA
1. T de R
2. BASES
3. FINANCIAMIENTO
CONVOCA A CONCURSO DE
MERITOS
CONVOCATORIA Y EL DESARROLLO DEL MANUAL
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
16/70
PRESENTA LA PROPUESTA DE
CONTENIDO Y ESTRUCTURA
MINIMA DEL PROYECTO DE
MANUAL
CONSULTOR GANADOR
TALLER DE CONSULTA
PROPUESTA
TECNICA
BASES DEL
CONCURSO
T de R
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
17/70
TALLER DE CONSULTA
27/05/201
3
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
18/70
TALLER DE CONSULTA
Se convoco a representantes de las empresas consultoras, supervisores,constructores, universidades, especialistas de los Entes Ejecutivos del MTC, eintelectuales inmersos en el tema de Tneles.Asistieron aproximadamente 120 personas (8 mesas con 15 personas c/u) .
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
19/70
TALLER DE CONSULTA
El Consultor expone laPROPUESTA DE CONTENIDO Y ESTRUCTURA MINIMA DEL
PROYECTO DE MANUAL
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
20/70
Mesas de trabajo
El representante de cada Mesa de Trabajo expone los resultados
de evaluacin de los temas que les correspondi evaluar
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
21/70
POSTERIORMENTE EL
CONSULTOR, TOMANDO EN
CUENTA LOS RESULTADOS
DEL TALLER DE CONSULTA,
PRESENTA EL PROYECTO DE
MANUAL, EL MISMO QUE
PREVIA EVALUACIN DE LA
SUPERIORIDAD ES
PUBLICADO EN EL PORTAL
DEL MTC, PARA
CONOCIMIENTO, EVALUACIN
Y OPININ DE LA COMUNIDAD
TCNICA NACIONAL
http://transparencia.mtc.gob.pe/idm_docs/P_recientes/5800.pdf
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
22/70
Estructura del Manual
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
23/70
Primera Parte:
El proyecto en tneles
Captulo 1
Captulo 2
Captulo 3
Captulo 4
Captulo 5
Captulo 6
Segunda Parte: La Ejecucin en tneles
Capitulo 7
Capitulo 8
Capitulo 9
Capitulo 10
Capitulo 11
Capitulo 12
Capitulo 13
Tercera Parte: Las instalaciones en
tneles
Captulo 14
Captulo 15
Capitulo 16
Cuarta Parte:Mantenimiento
Captulo 17
Capitulo 18
Quinta Parte:Costos de inversin
Captulo 19
ESTRUCTURA
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
24/70
Primer Parte: El proyecto en tneles
Captulo 1:Generalidades
Captulo 2:Diseo Geomtrico para carreteras
Captulo 3:Diseo Geomtrico para ferrocarriles
Captulo 4:Estudios Geolgicos Geotcnicos
Captulo 5:Clasificacin Geomecnica y Diseo Emprico
Captulo 6:Clculos de Tneles
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
25/70
Segunda Parte: La Ejecucin en tneles
Captulo 7:Excavacin en Tneles
Captulo 8:Sostenimiento en Tneles
Captulo 9:Auscultacin en Tneles
Captulo 10:
Impermeabilizacin, Revestimiento y Acabados
Captulo 11:Portal en Tneles
Captulo 12:Seguimiento y control de obra en los Tneles
Captulo 13:Seguridad e Higiene de la Obra
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
26/70
Tercera Parte: Las Instalaciones en tneles
Captulo 14:Iluminacin
Captulo 15:Ventilacin
Captulo 16:Istalaciones de Explotacin y Seguridad
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
27/70
Cuarta Parte: El Mantenimiento en Tneles
Captulo 17:Mantenimiento y Reparacin en Tneles
Captulo 18:Mantenimiento de Instalaciones de Explotacin .
y Seguridad en Tneles
Quinta Parte: Costos de Inversiones en Tneles
Captulo 19:Costos de Inversiones en Tneles
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
28/70
Contenido del Manual
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
29/70
USOS
SECCIN
MATERIAL
CARRETERAS
FERROCARRILES
HIDRAULICOS
OTROS
CIRCULARHERRADURA -
RECTANGULAR
GEMELOS
MULTIPLES
OTROS
AISLADOS
ROCA
SUELO
ARTIFICIAL
CLASIFICACIN DE LOS TNELES
DEFINICIONES
Para obtener una interpretacin uniforme del Manual de Tneles, seha formulado un vocabulario.
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
30/70
El proyecto en tneles (06 Captulos)
TOPOGRAFIA
PORTAL
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
31/70
DISEO GEOMETRICO DE TNELES P R
C RRETER S
Un tnel es una infraestructura tridimensional donde
el diseo geomtrico debe ser definido de acuerdo atres elementos bsicos: Lmite de velocidad. Condiciones de funcionamiento. Altura mximo (Glibo)
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
32/70
DISEO GEOMETRICO DE TNELES P R
C RRETER S
Distancia de visibilidad en
un tnel
Planta
DG-2013
Perfil
longitudinal
DG-2013
Distancia de
visibilidad de parada
Longitud tnel (m) 1000
Rampa mxima ( )
Pendiente en subida
positiva
6
4
3
3
2
2
Pendiente mxima ( )
Pendiente en bajada o
negativa
8
8
5
4
4
4
PENDIENTES Y RAMPAS MXIMAS
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
33/70
H
(Para absorber los movimientos verticales)0.20 m0.30 m (Confort y seguridad )
h (Evitar posibles daos al equipamiento del tnel)
Segn convenio de Ginebra (H=4.30m). Glibo = 4.80mReino Unido, glibo = 5.35 mEEUU (En otras carreteras , 4.30 m) = 4.90m(AASHTO: 4.30 4.9 m, mnimo deseable*)
Glibo
* Sin embargo, la altura libre mnima no debe ser inferior a la altura mxima de carga legal de cada Estado enparticular y es deseable proporcionar un subsidio (en altura( para la futura repavimentacin de las carreteras
Secciones Transversales, (DG-2013)
Una calzada Doble calzada
Glibo (5.50m)
http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.encamion.com/camion/encamion/renault/trucks/t/camion/ano/2014/espana/premio/transporte/3&ei=uPMjVeXnHYirgwTW54DoCQ&bvm=bv.89947451,d.b2w&psig=AFQjCNGOxgOOKuAFuZt5RmaBmmSlT3SC6g&ust=1428505862931190 -
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
34/70
Bajo el concepto de funcionalidad del tnel, existe antecedentesde diseo y construccin de tneles urbanos para vehculosmenores de glibo reducido. Es importante identificar las
caractersticas fsicas mximas del vehculo menor a tomarcomo referencia para el diseo, stas deben ser similares enforma, rendimiento y velocidad (por seguridad vial). El glibodeben tomar en cuenta el aspecto operativo de los vehculos deemergencia, (bomberos, ambulancias, etc.)
H
(Para absorber los movimientos verticales)0.20 m0.30 m (Confort y seguridad )h (Evitar posibles daos al equipamiento del tnel)
Glibo = ?
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
35/70
DISEO GEOMETRICO DE TNELES PARA CARRETERAS
INDICE
Diseo geomtrico en planta.
Consideraciones del diseo en
planta.
Tramos en tangente.
Curvas circulares y peralte.
Curvas de transicin.
Visibilidad de parada.
Diseo geomtrico en perfil.
(Drenaje, ambientales, capacidad)
Pendiente.
Curvas verticales.
Coordinacin entre la alineacin
horizontal y el perfil longitudinal.
.
Seccin transversal
.Ancho de plataforma.Glibo.Ancho en veredas.Instalaciones.Excavacin del tnel.
Elementos de seguridad.Conexiones transversales.Bahas para estacionar.Nichos de Auxilio.
Cartografa y topografa
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
36/70
El trazado en planta de un ferrocarril se logra de la adecuada combinacin
de sus elementos.Para el diseo de estos elementos se seguirn las consideraciones y lascaractersticas mximas y mnimas que figuran en las Normas yEspecificaciones Tcnicas para el Diseo de Vas Frreas en el Per denoviembre de 1978" y Norma europea UNE-EN-13803-1de septiembre de
2011).
DISEO GEOMETRICO DE TNELES PARA FERROCARRILES
Especifica las
reglas y lmites
que determinan
define los parmetros
mximos de diseo del
trazado de la va
La velocidad
admisible de un
trazado especfico
Alternativamente, para
una velocidad admisible
especifica
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
37/70
Diseo geomtrico en planta. Consideraciones del diseo en
planta. Tramos en tangente. Curvas circulares y peralte. Curvas de transicin.
Diseo geomtrico en perfil. Gradiente de la va. Curvas verticales.
Coordinacin entre la alineacin
horizontal y el perfil longitudinal.
Seccin transversal.
Ancho de plataforma. Glibo. Ancho en veredas. Instalaciones. Excavacin del tnel.
Doble va, Va unidireccional.
Elementos de seguridad. Salidas de emergencia a la
superficie lateral y/o vertical. Salidas transversal al otro tubo. Soluciones tcnicas alternativas.
Cartografa y topografa.
DISEO GEOMETRICO DE TNELES PARA FERROCARRILES
INDICE
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
38/70
ESTUDIOS GEOLGICOS Y GEOTCNICOS
Reconocimiento de superficie.
Ensayos in-situ.
Para el Proyecto de un tnel es de mucha importancia el conocimiento del
terreno por el cual va a discurrir el mismo. De ella depender los otros factores.
Investigacin geolgica del subsuelo.
Recopilacin de informacin existente
Ensayos de laboratorioAnlisis de riesgo geolgico
Clasificacin geomecnica y diseoemprico
Modelo geolgico
Ensayos de laboratorio
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
39/70
Reconocimiento de superficie.Cartografa de afloramientos.
Estaciones geomecnicas.Hidrogeologa.
Calicatas.Investigacin geolgica del subsuelo.
Tcnicas geofsicas.Mtodos Ssmicos.Mtodos elctricos.Mtodos electromagnticos.
Georadar.Diagrafas geofsicas.Borehole televiewer.
Sondeos.Suelos.Macizos rocosos.
Ensayos in-situ.Suelos.
Ensayo de penetracin estndar (SPT).Penetrmetros.Ensayo presiomtrico (PTM).Ensayo de Molinete.Piezomtricos.Ensayo lefranc.
Macizos rocososMuestras de testigo.Sondeos.
Permeabilidad.Estado tensional.
Ensayos de laboratorio.Ensayos de identificacin.
Suelos.Anlisis granulomtrico.Limites de atterberg.Otros ensayos de identificacin.
Macizos rocosos.Petrologa y Minerologa.Densidad y Humedad.
Parmetros de resistencia.Ensayo de compresin simple.Ensayo de corte directo.Ensayo triaxial.Otros ensayos de laboratorio.
Anlisis de riesgos geolgicos.Generalidades.
Comportamiento del terreno.El frente del tnel.
Tipos de riesgos. Segn las condiciones de trabajo.
Agua a presin,Zonas no consolidadas.Descostramiento y estallido de rocas.Escaso confinamiento.
Bloques.Expansividad.Plastificacin intensa.Gas, otros aspectos.
Segn el mtodo de excavacin.Mtodos convencionales.Tneladoras.
Segn el diseo y la planificacin del tnel. Ssmicos y por deslizamiento. Glaciolgico y por deslizamiento. Hidrogeolgico.
ESTUDIOS GEOLGICOS Y
GEOTCNICOS
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
40/70
CLASIFICACIN GEOMECNICA Y DISEO EMPRICO
Generalidades.
Clasificaciones antiguas.TERZAGHI.LAUFFER.DEERE ET.RSR
Clasificaciones modernas.
Clasificacin de BIENIAWSKI (RMR).Clasificacin de BARTON (Q).Correlacin entre RMR y Q.Clasificacin GSI (Geological Strengh Index).
Permite hacer una clasificacin de rocas in situ, y
estimar el tiempo de mantenimiento y longitud de un
vano. Consta de un ndice de calidad
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
41/70
CLCULO DE TNELES
.
Mtodos analticos. Continuos. Convergencia confinamiento. Equilibrio lmite.
Bedded-Beam-Spring.
Comportamiento y caracterizacin de losmacizos rocosos.
Criterios de rotura.Comportamiento elstico.
MOHR COULOMB.GRIFFITH.DRUCKER-PRAGER.HOEK-BROWN
Obtencin de parmetros. Estimacin de propiedades del
macizo rocoso.
Modelos numricos Mtodos de anlisis. Elementos finitos y
diferencias finitas. Elementos discretos y lmite. Modelos geomtricos. Discretizacin. Modelizacin del proceso
constructivo. Modelo onstitutivo. Avances en los modelos
numricos
Presenta un resumen de los mtodos de diseo
disponibles, para el sostenimiento primario y definitivo.
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
42/70
EJECUCION EN TUNELES
Mediante perforacin y voladura
Excavacin mecnica
Eleccin del sistema de excavacin
Mtodo de excavacinSistema de excavacin
La excavacin en la ejecucin de una obra
subterrnea, viene asociada a la naturaleza
del terreno y en su conjunto al macizo
rocoso y con el mtodo constructivo.
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
43/70
EXCAVACIN EN TNELES
CICLO DE TRABAJO
Mediante perforacin y voladura
ESQUEMA
DEL PLAN
DE TIRO
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
44/70
EXCAVACIN EN TNELES
Excavacin mecnica
EXCAVACIN DEL FRENTE DE EXCAVACIN MEDIANTE
RETROEXCAVADORA CON MARTILLO HIDRULICO
FRESADORA CON
CABEZA
GIRATORIA TIPO
MILLING
12
34
5
1 Tuneladora abierta2 Tipo doble escudo3 Tipo escudo simple4 Tipo EPB (Earth Pressure Balance),
5 Tipo Hidroescudos
Tuneladora, T.B.M.(Tunnel Boring Machine)
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
45/70
Excavacin mediante perforacin yvoladura.
Generalidades.Perforacin y maquinaria deperforacin.Explosivos.Voladuras.Vibraciones.Desescombro y saneo.
Excavacin mecnica.Generalidades.Excavacin con retroexcavadora ymartillo hidrulico.Excavacin con rozadoras.
Excavacin con tuneladoras.Tuneladoras abiertas o topos.Tuneladoras escudadas(escudo simple).Tuneladoras con doble escudo.Tuneladora EPB.Hidroescudos.
Desescombro.Eleccin del sistema de excavacin.
Mtodos de excavacin.Mtodo belga.Nuevo mtodo austriaco (NATM).Sostenimiento concreto lanzado ycerchas (SCLC)
EXCAVACIN EN TNELES
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
46/70
SOSTENIMIENTO EN TNELES
En la etapa de Proyecto se disean varios tipos de sostenimiento a aplicar
segn sea la calidad de la roca.
Diseo de sostenimiento
Concreto lanzado
Pernos de anclaje
Cerchas
Dovelas
Tratamientos especiales
Anillo de roca
El anillo de roca es el principal elemento que proporciona estabilidad a la excavacin, afin de evitar que el terreno pierda propiedades por efecto del proceso constructivo oincluso que las mejore, inmediatamente tras la excavacin del tnel se coloca unsostenimiento primario que estabiliza el tnel, mas adelante en funcin a otrosfactores (presencia de agua o aspectos funcionales,) se puede colocar o no el
sostenimiento definitivo.
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
47/70
Generalidades.
Concepto del sostenimiento.Diseo del sostenimiento.
Concreto lanzado.Fabricacin.Transporte.
Sistemas de proyeccin.Acelerantes de fraguado.Puesta en obra.
Pernos de anclaje.Tecnologa de pernos de anclaje.
Acciones de refuerzo.Control del perno de anclaje.
Cerchas.
Necesidades, requisitos yespecificaciones.Condicionantes.Tipos.Elementos auxiliares.
Dovelas.Tipos de anillo.Colocacin.Forma de las dovelas.Juntas y elementos de fijacin.Armaduras.
Fabricacin.
Tratamientos especiales.Refuerzo sobre la clave del tnel.Proteccin en obras urbanas.
SOSTENIMIENTO EN TNELES
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
48/70
La auscultacin es la comprobacin definitiva que el conjunto obra-
entorno resulta en condiciones de estabilidad dentro de la seguridad
.
AUSCULTACIN EN TUNELES
INSTRUMENTALIZACIN DE UNA SECCIN DE AUSCULTACIN EN UN TNEL EXCAVADO MEDIANTE PERFORACIN
Y VOLADURA
Clulas de presin
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
49/70
Instalacin deClulas de presin
Inclinmetro
Extensmetro de cuerda vibrante
Extensmetrode varilla
Conocido el mdulo de elasticidad (en el acero) o el mdulo de Young (en el concreto) y su deformacin nos daruna idea del estado tensional al que est sometido el elemento estructural
Control topogrfico yOtros (Piezmetros,pozos de observacin
Plan de auscultacin debe ser adaptable y se base siempre en el ltimo
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
50/70
REFERENCIA DE PARTIDA DE:
FRECUENCIAS DE LECTURA. TRABADA, GONZALEZ Y DEZ (2010)
Plan de auscultacin, debe ser adaptable y se base siempre en el ltimoplan de auscultacin realizado ,incluye tres fases:PROYECTOOBRA -- CONSERVACIN
Generalidades.Control de medidas einstrumentacin.
Auscultacin de movimientos.Control topogrfico.Inclinmetros.
Extensmetros.Extensmetros.Cintas extensmetricas ode convergencia.
Auscultacin de tensiones.Clulas de presin.Clulas de carga.
Auscultacin de la presin
intersticial.Pozos de observacin.Piezmetros decasagrande.Piezmetros cerrados.
Plan de auscultacin.Anlisis, interpretacin y evaluacinde los resultados
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
51/70
Su objetivo es controlar el agua infiltrada a travs del macizo rocoso de manera que pueda ser
captada y conducida a los ductos de drenaje situados en la base del tnel. Su eficacia depender
del caudal de infiltraciones y grado de dispersin y tipo de revestimiento empleado
IMPERMEABILIZACIN, REVESTIMIENTO Y
ACABADOS
LMINA IMPERMEABILIZANTE
DOVELAS DE CONCRETO REFORZADO
CON JUNTA ELASTOMRICAMINA IMPERMEABILIZANTE DE PVC Y CARRO DE ENCOFRADO DE
CONCRETO EN MASA
Captacin de agua bajo elpavimento: Tubos drenes longitudinales
Colector drenante Zanjas drenantes Lecho o base drenante
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
52/70
IMPERMEABILIZACIN, REVESTIMIENTO Y
ACABADOS
Impermeabilizacin.Obra subterranea nueva.Impermebilizacin posterior orefuerzo de la existente.Tneles a cielo abierto.
Revestimiento.
Generalidades.Concreto lanzado.Concreto prefabricado.Revestimientos de concretoreforzado.
Drenaje.
Acabados.Pavimento.Elementos laterales.
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
53/70
PORTAL
PERSPECTIVA DE UN EMBOQUILLE EN
TRINCHERASECCIN DE UN PORTAL CON LA
RESTITUCIN DE LA LADERA
Es la interseccin del tnel con el desmonte de acceso. De manera ms general seaplica al desmonte previo y a los primeros metros del tnel (15-30 m).
Es la zona ms delicada de todo el tnel. El portal est prximo a la superficie y elmacizo rocoso suele estar ms alterado. Cualquier inestabilidad en el frente, en elportal se multiplica sus efectos.
Zonas en un portal tpico:
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
54/70
Generalidades.
Situacin del portal.Inestabilidad en los portales.
Generalidades.Medidas de correccin yproteccin del talud.
Tipologia del portal e integracin en el
entorno.
PORTAL
Encaje deun portal
Portal Picode flauta
Excavacin del frenteen los primerosmetros
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
55/70
SEGUIMIENTO Y CONTROL DE OBRA
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
56/70
Es necesario un control y un seguimiento tanto de ejecucin como presupuestario,
debido principalmente, a posibles condicionantes no contemplados en el proyecto.
Tareas que normalmente son desarrolladas por una asistencia tcnica a la direccin
de las obras.
CONTROL
GEOMTRICO
REPLANTEO DEL FRENTE
DE EXCAVACINPANTALLA DE GUIADO EN UNA
TUNELADORA
COMPROBACIN DE GLIBO MEDIANTE
ESCANEADO LSER
CONTROL DE AVANCE
SEGUIMIENTO DEL AVANCE DURANTE LA EXCAVACIN DEL FRENTE
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
57/70
Generalidades.
Revisin del proyecto.
Control de la excavacin.Control geomtrico.
Control de avance.
Control geolgico- geotcnico.Seguimiento del frente deexcavacin.Auscultacin.Control hidrogeolgico
SEGUIMIENTO Y CONTROL DE OBRA
Control del sostenimiento.Control del sostenimientoaplicado.Control de calidad.
Zona del portal.Tnel.
Control del revestimiento.Control geomtrico.Control de calidad.
Seguimiento tcnico, econmico y
temporal.
Informe final de obra ejecutada.
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
58/70
Montaje de instalaciones.Cerramiento.
Instalaciones de higiene y bienestar.Instalacin elctrica,de agua.Instalaciones de explosivos.Taller mecnico.Zona de limpieza de vehculos.Parque de reparacin de armaduras.
Depsito de almacenamiento.Parque de fabricacin de dovelas.
Ejecucin de accesos.Excavacin a cielo abierto.Pozo de ataque.
Excavacin y avance del tnel.
Portal de entrada y salida.Avance con retroexcavadora.Rozadora, Explosivos.
Instalaciones del tnel.Ventilacin, Instalacin elctrica.Instalacin de aire comprimido.
Sostenimiento.Pernos de anclaje,
Concreto lanzado, Cerchas.Placas desplegadas (BERNOLD).Tratamientos especiales.
Revestimiento y falsos tneles.Impermeabilizacin.Concreto in-situ.
Elementos prefabricados.Acabados e instalaciones definitivas.Sistemas de ejecucin de tneles conmquinas integrales.
Montaje y desmontaje.Utilizacin y mantenimiento.
Higiene.Contaminantes fsicos.Contaminantes qumicos.Contaminantes biolgicos.
Planes de emergencia, alarma y evacuaciEntorno.
SEGURIDAD E HIGIENE DE LA OBRA
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
59/70
INSTALACIONES EN TNELES
ILUMINACIN
Uno de los componentes esenciales
para la seguridad del usuario es una
correcta iluminacin en el tnel
VENTILACIN
Mantener durante la explotacin unas
condiciones de limpieza y ausencia de
contaminantes en el aire
Debe permitir una mejora de las
condiciones de seguridad del tnel en
caso de incendio.
ISTALACIONES DE
EXPLOTACIN Y SEGURIDAD
Los equipamientos de explotacin deben
permitir:
Que el tnel cumpla su funcin de
circulacin del trnsito y asegure el confort y
la seguridad de los usuarios.
Estar adaptados a la funcionalidad del tnel,
a su localizacin geogrfica, a las
caractersticas del trnsito vehicular
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
60/70
Generalidades.
Zonas de alumbrados en los tneles.Zonas de acceso.Zona de Umbral.Zona de transicin.Zona interior.Zona de salida.
Criterios para la iluminacin.Iluminacin en la zona de accesos.Iluminacin en la zona de umbralIluminacin en la zona detransicin.
Iluminacin en la zona interior deltnel.Iluminacin en la zona de salida deltnel.
Equipos, lmparas y luminarias.Bandejas, cajas de conexin ycableado.
Lmparas.Luminarias.Tecnologa led.
Emplazamiento y colocacin.Situacin.Disposicin.
Condiciones de servicio de unainstalacin de iluminacin.
Estados de funcionamiento.Control y regulacin.
ILUMINACION EN TUNELES
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
61/70
VENTILACION EN TUNELES
SECCIN TIPO DE TNEL CON ELEMENTOS
DE SEGURIDAD
EMPLEO DE LA VENTILACIN EN CASO DE INCENDIO:
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
62/70
A) VENTILACIN LONGITUDINAL; B) VENTILACIN LONGITUDINAL CON
EXTRACCIN MEDIANTE POZOS VERTICALES; C) VENTILACIN
TRANSVERSAL; D) VENTILACIN TRANSVERSAL EMPLEADA CON
ESTRATEGIA LONGITUDINAL
VENTILACION EN TUNELES
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
63/70
Generalidades.Tipos de ventilacin.
Ventilacin natural. Ventilacin longitudinal.
Ventilacin semitransversal. Ventilacin transversal.
Alcances de la ventilacin natural.Determinacin de las necesidades del airefresco.
Dilucin de monxido de carbono(CO).
Dilucin de los xidos de nitrgeno
(NOX). Dilucin de humos de los vehculos
(OPACIDAD). Incendio.
Polucin en el aire del portal.
Incendios en tneles. Sistemas de deteccin automtica
de incendios. Sistemas de deteccin manual de
incendios. Galeras de escape. Pruebas de humo
Clculo de equipamientos y diseo de laventilacin.
Calculo de equipamientos y diseo de laventilacin.
Alcances de la ventilacin natural. Diseo del sistema de ventilacin
forzada. Caudal y seccin til, clculo de la
velocidad del aire.Limitacin de la concentracin demonxido de carbonoLimitacin de la concentracin dedixido de carbono,reduccin de lavisibilidad por causas de los humos
Potencia necesaria para la ventilacindel tnel
Determinacin del tipo de ventiladores ynmero de ellos.
Ventiladores de chorro,Axiales de granpotencia,Centrifugos.Nmero y potencia de ventiladores.
Salidas del aire viciado.
Condiciones de servicio.
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
64/70
Generalidades.Criterio de eleccin de equipos.
Parmetros de seguridad.En tneles carreteros.En tneles ferroviarios.En tneles urbanos.
Estudios y anlisis de riesgos.Organizacin y medios.Planes de seguridad e intervencin(PSI).
Instalaciones de seguridad en tneles.
Control de trfico, sealizacin ybalizamiento.Sistemas contra incendio.
Ventilacin y extraccin de humos.Iluminacin.Suministro elctrico.Equipamiento elctrico.Circuito cerrado de televisin.Deteccin automtica de incidencias(DAI).Sistema de comunicaciones.Gestin centralizada (sala tcnica yde control).Estaciones remotas.Equipamento hidrulico.
Instalaciones de reserva.Prisma de reserva.
INSTALACIONES DE EXPLOTACIN Y SEGURIDAD
MANTENIMIENTO Y REPARACION DEL TUNEL
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
65/70
Generalidades.
Patologas de tneles.Degradacin del terreno.Deterioro delsostenimiento y delrevestimiento.
Mtodos de estudio.Inspeccin visual.
Sondeos.Mtodos geofsicos.
Mantenimiento sistemtico.Metodologa deinspeccin.Inpeccin visualrutinaria.Limpieza.Reparaciones de daospor accidentes.Revisin del pavimento
y la sealizacin
MANTENIMIENTO Y REPARACION
MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE EXPLOTACIN Y
SEGURIDAD
Mtodos de reparacin.
Reparacionesprovisionales.Reparaciones en tnelesno revestidos.Reparaciones en tnelesrevestidos.Tratamiento del terreno.Reparaciones en
revestimiento de ladrillo omanpostera
MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE EXPLOTACIN Y SEGURIDAD
Generalidades.Mantenimiento de instalaciones de explotacin y seguridad.
Manual de explotacin del tnel.
Plan de mantenimiento.Mantenimiento rutinario preventivo.Mantenimiento peridico correctivo.
Metodologa de inspeccin de tneles.Plan de formacin.
MANTENIMIENTO Y REPARACION DEL TUNEL
COSTOS DE INVERSION EN TUNELES
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
66/70
El costo de un tnel, es uno de los temas con ms variabilidad respectode las estimaciones iniciales debido a la larga lista de factores queinfluyen.
Para la correcta evaluacin de los costos en la construccin de tneles esnecesario recoger la experiencia de cada zona de los ltimos aos,mediante la realizacin de un estudio histrico de la experiencia peruana
en construccin y explotacin de tneles, que permitiese conocer elestado del arte y poder tener un punto de partida para la evaluacin deinversiones.
La determinacin preliminar del costo del tnel (en este proyecto demanual), esta basado en el trabajo base realizado en Une meilleure
connaissance des cots, facteur de dveloppement des tunnels routierseuropens (Una mejor comprensin de los costos, factor de desarrollo de tneles de carreteraeuropeos)- Constantin, Bernard; Prard, Michel. 1990.
Es un punto de partida mientras no se efecte una estadstica de datoscosto /plazo histricos de Per.
Tnel El Carmen (470 m) + Socostaca (760 m) = $ 73 millones ($ 60,000/m)
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
67/70
RESUMEN
El manual es una gua de consulta que permitir a losespecialistas atender los proyectos de tneles en lo que respecta:
EstudiosDiseoConstruccinMantenimiento
Este Manual permitir modernizar el diseo de carreteras dentro
de niveles de servicio concordantes a las necesidades dedesarrollo del pas, principalmente en la zona de sierra y selvadel pas.
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
68/70
El presente proyecto de Manual, rene nicamenteinformacin relativa a los llamados tneles de carreteras oautopista excavados en el interior de terreno rocoso omacizo rocoso. No se consideran los aspectos constructivosde:
Falsos tneles urbanos, excavados al abrigo de pantallas,
o tneles subfluviales mediante cajones, tnelesexcavados en mina en terrenos sueltos, ya que el diseoy construccin de estos tneles requieren un tratamientoms especfico que se sale de los objetivos de este
Manual.
RESUMEN
El manual de tneles tiene como propsito principal, optimizar
el diseo y construccin de los tneles que permita consolidar
esta solucin en nuestro medio como una alternativa
sostenible en la construccin de vas terrestres.
http://transparencia.mtc.gob.pe/idm_docs/P_recientes/5800.pdf
COMENTARIO
-
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
69/70
COMENTARIO
El proyecto de Manual de Tnel, estuvo publicada
en la pgina web del MTC, vencido el plazo, seesta trabajando internamente para su edicinfinal, sin embargo, agradeceremos nos haganllegar sus comentarios, crticas, aportes, etc.,principalmente a temas referidos a:
A la estructura mostrada Al contenido
Responde a la necesidad tcnica local. Responde al estado del arte actual de
diseo, construccin y explotacin detneles.
[email protected], [email protected]
mailto:[email protected]:[email protected] -
7/23/2019 1) MANUAL de TNELES (Juan Apaclla Caja) - I Congreso Internacional de Infraestructura Vial Transporte y Maquinarias
70/70
Gracias