TUNELES EN COLOMBIA. HISTORIA, PROYECCION Y SEGURIDAD VIAL EN CONSTRUCCION Y OPERACIÓN 3. ASPECTOS PRINCIPALES DE ESTABILIDAD EN TUNELES.

Transcripción

1 TUNELES EN COLOMBIA. HISTORIA, PROYECCION Y SEGURIDAD VIAL EN CONSTRUCCION Y OPERACIÓN 1. RESEÑA HISTORICA 2. TUNELES EN COLOMBIA. 3. ASPECTOS PRINCIPALES DE ESTABILIDAD EN TUNELES. 4. PROBLEMAS EN CONSTRUCCION DE TUNELES. 5. METODOS DE EXCAVACION. 6. SEGURIDAD VIAL EN TUNELES CARRETEROS. 7. DESCRIPCION GENERAL TUNEL GUALANDAY. GERMAN PEÑA CASTRO

2 1. RESEÑA HISTORICA El primer método de perforación de galerías mineras y posteriormente de túneles, fue la Técnica del fuego, provocando incendio y después enfriando produciendo el resquebrajamiento de la roca Primer Túnel. Bajo el rio eufrates para comunicar el palacio y el templo de Belos en Babilonia en el año 2200 A.C., fue un falso túnel mediante zanja y a cielo abierto. El Túnel de la isla de Samos es el primero del que se sabe sobre el ingeniero que lo construyo. Epalinos de Megara hijo de Naustrofo ( 530 a.c.) fue una de las tres maravillas del mundo Heleno Longitud : 1 km. Posteriormente Roma dominó la ingeniería subterránea, con tuneles con fines mineros y tuneles como el emisario Fucino de 5.5 km. En estados unidos los primeros túneles son los 2 bajo el rio Chicago 1869 a Por su parte el túnel ferroviario más largo del mundo es el Tunel de Seikan en Japon que con sus 54 Km rompa cualquier record antes de El Vardo es túnel carretero mas al norte del mundo con casi 3 km une bajo el mar la islta de Vardo con Noruega continental. El túnel del canal de la mancha de 51 km de los cuales 38 es bajo fondo marino, une a Francia con Inglaterra GERMAN PEÑA CASTRO

3 1. RESEÑA HISTORICA. TUNELES VIALES EN EL MUNDO GERMAN PEÑA CASTRO

4 1. RESEÑA HISTORICA. TUNELES FERREOS EN EL MUNDO GERMAN PEÑA CASTRO

9 2. TUNELES EN COLOMBIA Los primeros tuneles fueron para desarrollo ferroviario, posteriormente tuneles para conducciones en estaciones hidroeléctricas. Posteriormente se desarrollaron tuneles de carácter vial, en zonas proximas a centrales hidroelectricas. Actualmente existen 42 tuneles viales en operación El primer túnel vial construido en Colombia es el Túnel El Polvorin construido en el año de 1950 en Santa María (Boyacá), cuya longitud es de 1640 m. Ver.. Actualmente el tunel vial en servicio mas largo del país tiene una longitud total de 4603mts y es el Túnel Fernando Gómez Martínez o túnel de Occidente, localizado en Santa Fe de Antioquia, siendo a su vez el mas largo de Suramérica. Ver Sin embargo el túnel en construcción mas largo de Suramérica es el Túnel II Centenario o Túnel de La Línea, Longitud = 8763 ml El tunel vial mas corto es el Tunel 4 con una longitud de 85 ml en Dagua ( Valle ) via Buenaventura GERMAN PEÑA CASTRO

10 2. TUNELES EN COLOMBIA GERMAN PEÑA CASTRO

17 2. TUNELES EN COLOMBIA 3. ASPECTOS PRINCIPALES DE ESTABILIDAD EN TUNELES PARTES DE UN TUNEL

18 3. ASPECTOS PRINCIPALES 2. TUNELES EN DE COLOMBIA ESTABILIDAD EN TUNELES Situación y orientación de discontinuidades, juntas, fallas y planos de estratificación.( Fallas geológicas, buzamiento de diaclasas) Tensiones en los macizos rocosos.( tipo de rocas, igneas, metamorficas, sedimentareas) Propiedades geomecánicas de los materiales.( plasticidad, desgaste, análisis de petrografia). Niveles freáticos y previsión de caudales de aguas de filtración (hidrogeologia) CLASIFICACION DEL MACIZO ROCOSO Método R.Q.D. ( Porcentaje de recobro) Método R.S.R. ( Calificación Estructural de la roca) Método Terzaghi Método R.M.R ( Valoración de la masa rocosa) Método Q.(función de las juntas, rugosidad y agua) Clasificación Romana Portales ( en función del talud) TIPO DE EXCAVACION, DISEÑO DE SOSTENIMIENTO, REVESTIMIENTO Y PROTECCION DE TALUDES ( PARA PORTALES )

19 3. ASPECTOS PRINCIPALES 2. TUNELES EN DE COLOMBIA ESTABILIDAD EN TUNELES El método de clasificación RMR, por ser el que a su vez determina en el macizo rocoso: 1) la resistencia a la compresión simple del material intacto, 2) el Índice de Calidad de la Roca en función del RQD, 3) el espaciamiento de las discontinuidades, 4) la condición de las discontinuidades y 5) la condición del agua en las diaclasas, es el mas usado. Dicho metodo textualmente clasifica el macizo de la siguiente forma: CLASIFICACION DEL MACIZO ROCOSO SEGÚN METODO R.M.R.

20 3. ASPECTOS PRINCIPALES 2. TUNELES EN DE COLOMBIA ESTABILIDAD EN TUNELES El método de clasificación RMR, por ser el que a su vez determina en el macizo rocoso: 1) la resistencia a la compresión simple del material intacto, 2) el Índice de Calidad de la Roca en función del RQD, 3) el espaciamiento de las discontinuidades, 4) la condición de las discontinuidades y 5) la condición del agua en las diaclasas, es el mas usado. Dicho metodo textualmente clasifica el macizo de la siguiente forma: CLASIFICACION DEL MACIZO ROCOSO SEGÚN METODO R.M.R.

21 3. ASPECTOS PRINCIPALES 2. TUNELES EN DE COLOMBIA ESTABILIDAD EN TUNELES DISEÑO DE EXCAVACIOES, SOSTENIMIENTOS Y REVESTIMIENTOS

22 3. ASPECTOS PRINCIPALES 2. TUNELES EN DE COLOMBIA ESTABILIDAD EN TUNELES DISEÑO DE EXCAVACIOES, SOSTENIMIENTOS Y REVESTIMIENTOS

23 2. TUNELES EN COLOMBIA 3. ASPECTOS PRINCIPALES DE ESTABILIDAD EN TUNELES CLASIFICACION ROMANA, PARA DISEÑO DE PORTALES

24 3. ASPECTOS PRINCIPALES 2. TUNELES EN DE COLOMBIA ESTABILIDAD EN TUNELES SOSTENIMIENTOS

25 Pernos, bulones o anclajes Concreto lanzado con o sin refuerzo Cerchas o perfiles de acero Estructuras de avance Sombrillas o listones de avance Puntales invertidos Parales de jet grouting

26 Sostenimiento Anclajes o bulones Concreto lanzado Cerchas Observaciones Acero corrugado de 25 mm, con mortero. De gran versatilidad. Se recomienda utilizar reforzamiento (malla) Se recomienda para macizos con RMR<50. Las cerchas deberán colocarse junto con riostras.

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32 3. ASPECTOS PRINCIPALES 2. TUNELES EN DE COLOMBIA ESTABILIDAD EN TUNELES REVESTIMIENTOS

33 3. ASPECTOS PRINCIPALES 2. TUNELES EN DE COLOMBIA ESTABILIDAD EN TUNELES

37 2. TUNELES EN COLOMBIA

39 4. PROBLEMAS 2. TUNELES EN CONSTRUCCION EN COLOMBIA DE TUNELES. 1. LOS PORTALES 2. ZONAS CON FALLA GEOLOGICA 1. LOS PORTALES. UNA IMAGEN HABLA MAS QUE MIL PALABRAS s GERMAN PEÑA CASTRO

40 4. PROBLEMAS 2. TUNELES EN CONSTRUCCION EN COLOMBIA DE TUNELES. LOS PORTALES GERMAN PEÑA CASTRO

41 4. PROBLEMAS 2. TUNELES EN CONSTRUCCION EN COLOMBIA DE TUNELES. LOS PORTALES GERMAN PEÑA CASTRO

42 4. PROBLEMAS 2. TUNELES EN CONSTRUCCION EN COLOMBIA DE TUNELES. LOS PORTALES FALSO TUNEL. UNA SOLUCION GERMAN PEÑA CASTRO

43 4. PROBLEMAS 2. TUNELES EN CONSTRUCCION EN COLOMBIA DE TUNELES. LOS PORTALES FALSO TUNEL. UNA SOLUCION GERMAN PEÑA CASTRO

44 4. PROBLEMAS 2. TUNELES EN CONSTRUCCION EN COLOMBIA DE TUNELES. LOS PORTALES CONCEPTO DE ESTETICA Y MEDIO AMBIENTE GERMAN PEÑA CASTRO

45 4. PROBLEMAS 2. TUNELES EN CONSTRUCCION EN COLOMBIA DE TUNELES. LOS PORTALES CONCEPTO DE ESTETICA Y MEDIO AMBIENTE GERMAN PEÑA CASTRO

46 4. PROBLEMAS 2. TUNELES EN CONSTRUCCION EN COLOMBIA DE TUNELES. LOS PORTALES CONCEPTO DE ESTETICA Y MEDIO AMBIENTE TUNEL MONT BLANC GERMAN PEÑA CASTRO

47 4. PROBLEMAS 2. TUNELES EN CONSTRUCCION EN COLOMBIA DE TUNELES. LOS PORTALES CONCEPTO DE ESTETICA Y MEDIO AMBIENTE TUNEL GOTTHARD

48 4. PROBLEMAS 2. TUNELES EN CONSTRUCCION EN COLOMBIA DE TUNELES. 2. ZONAS CON FALLAS GEOLOGICAS UNA IMAGEN HABLA MAS QUE MIL PALABRAS s GERMAN PEÑA CASTRO

49 5. 2. METODOS TUNELES EN DE COLOMBIA CONSTRUCCION. Por cambios bruscos en temperatura: este es el sistema más clásico de todos, consiste en hacer una hoguera en el frente del túnel para calentar la roca, mas tarde se le aplica agua fría lo que producirá un resquebrajamiento y posibilitará una fácil remoción. Por perforación y voladura: La perforación en este caso se hace por medio de la colocación de tacos de dinamita para luego volar la roca y perforar de este modo, luego de la voladura se debe sacar el humo y todos los agentes que puedan causar contaminación por medio de extractores, se comienza a sacar el material volado, se acondiciona luego con todos los servicios. Por excavación mecanica. Excavación con equipos de alto rendimiento, excavadoras sobre orugas, especialmente en terrenos blandos con sostenimientos inmediatos Perforación completa: Se hacen con unas máquinas especiales, sólo se pueden hacer perforaciones circulares, la superficie que es excavada quedará casi completamente lista para empezar a funcionar lo que evitará las sobre excavaciones, además el material excavado se lleva a la parte posterior de la máquina por medio de bandas transportadoras manejando de ese modo una eficiencia máxima. Con rozadoras: Es un brazo hidráulico articulado con dos ruedas que poseen elementos abrasivos, este brazo se puede mover tanto horizontal como verticalmente. GERMAN PEÑA CASTRO

50 5. 2. METODOS TUNELES EN DE COLOMBIA CONSTRUCCION. GERMAN PEÑA CASTRO

53 2. TUNELES EN COLOMBIA 5. METODOS DE CONSTRUCCION. METODOS DE EXCAVACION GERMAN PEÑA CASTRO

54 5. 2. METODOS TUNELES EN DE COLOMBIA CONSTRUCCION. EQUIPOS DE EXCAVACION POR PERFORACIÓN Y VOLADURA: Perforaciones para barrenado y explosiones con equipo tipo jumbo multibrazos. Posteriormente cargue y retiro de material de excavación, ideal para terrenos tipo III Y IV.

55 5. 2. METODOS TUNELES EN DE COLOMBIA CONSTRUCCION. EQUIPOS DE EXCAVACION POR EXCAVACION MECANICA: Perforaciones con excavadoras, para secciones divididas ( metodo ingles, Belga, Aleman, Austriaco). Ideales para terrenos tipo V y VI.

56 5. 2. METODOS TUNELES EN DE COLOMBIA CONSTRUCCION. EQUIPOS DE EXCAVACION PERFORACION COMPLETA MAQUINAS TUNELEADORAS: TUNELEADORAS TBM

63 5. 2. METODOS TUNELES EN DE COLOMBIA CONSTRUCCION. EQUIPOS DE EXCAVACION PERFORACION CON ROZADORAS

67 5. 2. METODOS TUNELES EN DE COLOMBIA CONSTRUCCION. EQUIPOS DE EXCAVACION

68 6. SEGURIDAD 2. TUNELES VIAL EN COLOMBIA TUNELES CARRETEROS

69 6. SEGURIDAD VIAL EN TUNELES CARRETEROSVENTILACION FORZADA

70 6. SEGURIDAD 2. TUNELES VIAL EN COLOMBIA TUNELES CARRETEROS VENTILACION FORZADA

105 2. TUNELES EN COLOMBIA REFLEXION : EL RIESGO DE UNA CATASTROFE?

110 2. TUNELES EN COLOMBIA 7. TUNEL DE GUALANDAY DESCRIPCION SECTORIZACION Y CLASFICACION MACIZO ROCOSO

111 2. TUNELES EN COLOMBIA 7. TUNEL DE GUALANDAY DESCRIPCION SECTORIZACION Y CLASFICACION MACIZO ROCOSO SECTOR 1. Conformado en diferentes variedades de arenisca de cuarzo con cemento ferruginoso (de grano fino, medio y conglomerática) y conglomerado con dos tamaños de grano y cemento de goethita, con intercalaciones menores de limolita y/o arcillolita silícea ferruginosa. TIPO III SECTOR 2. Constituido este sector por una intercalación rítmica de: arenisca Muchas conglomerática, gracias arenisca de grano fino y limolita-arcillolita. TIPO IV. SECTOR 3. El 82% del tramo esté constituido por arenisca y conglomerado, mientras el 18% aproximadamente por limolita y/o arcillolita silícea ferruginosa. TIPO IV. SECTOR 4. Compuesto casi en su totalidad por una sucesión de niveles de arcillolita rojiza con lentes e incrustaciones de arenisca de grano fino. TIPO V