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25 de octubre de 2016
 
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LA INGENIERÍA ESPAÑOLA DE TÚNELES
¿Qué aprendo?
Se analiza en la guía práctica inmoley.com de ingeniería de infraestructuras (túneles). En la revista británica de ingeniería (new civil engineer), aparece esta semana un interesante artículo de Robert Henson sobre los métodos innovadores de ingeniería de tunelación que están ayudando a extender la red ferroviaria de alta velocidad de España. Recomendamos a todos nuestros alumnos una lectura detenida del artículo original y un examen de las fotos y datos que incorpora. Es una satisfacción para la ingeniería española de túneles aparecer mencionados en esta prestigiosa revista de ingeniería. Uno de los ejemplos es el túnel de  6 kilometros de Bolaños a 175 kilómetros al sureste de Santiago de Compostela. El cliente es Adif y la obra la lideran FCC, Acciona Infraestructuras y Collosa. La línea Madrid-Galicia está llena de acueductos y túneles en terreno montañoso pero el túnel de Bolaños es el mayor de todos ellos y el más caro. La mayoría de los tramos de vía en la provincia de Ourense son túneles, y representan el 88% de estas obras del presupuesto total.
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Una tuneladora Herrenknecht S-511 (TBM) ha servido para los túneles de 9.9M de diámetro (área de liquidación de 52m2), dice el director adjunto del proyecto del túnel Juan Margareto. Propiedad de FCC, ¡ha trabajado en las secciones del Túnel de Pajares (14km) y el túnel Sotiello (6 km). Las dovelas de hormigón son 370 mm de espesor, en un túnel que resulta en un diámetro interior de 8.76m. A excepción de la 15 m externos de la final del Este y 70 m del extremo occidental (tanto cortado y cubierta), la mayor parte de la longitud del túnel se construirá utilizando la tuneladora.

El contrato se inició en septiembre de 2013, y pronto se encontró con algunos problemas.

Para obtener el equipo en acción, se necesita potencia. Sin embargo, en la zona montañosa remota, no hay suficiente suministro de energía eléctrica, y el uso de generadores diesel era insuficiente. En su lugar, el equipo construyó 35 kilómetros de líneas eléctricas subterráneas (12km) un costo de 3,6 M £. "Fue una gran inversión, pero creemos que era necesario", dice Margareto.

Otro obstáculo fueron los grandes volúmenes de agua necesarios para la tuneladora que requiere 100m3 / h 

La solución fue una planta de tratamiento de aguas en el lugar que filstraba el agua sucia de la tuneladora  y dirige a través de 1,028m3 de tanques de almacenamiento desde done se bombea de vuelta para su reutilización. El agua entra en la planta con una concentración de sólidos de 10.000 mg / l, y sale en busca bastante claro de 60 mg / l. 

Margareto dice que la planta líneas de energía y de tratamiento de agua permanecerán después de la construcción para el uso de la comunidad. También en gran medida FCC ha reparado decenas de accesos a carreteras de montaña.

Las galerías de conexión cruzada Bolaños enlazan los túneles gemelos en cada 400m.

En cuanto a los residuos era necesario adaptarse a la normativa de metales pesados.

La excavación comenzó en el lado Campobecerros (este), con una pendiente ascendente del 0,5% con respecto a 5.500m, y a continuación, un descenso con una pendiente de 0,3%.

Había una zona (a unos 3,5 km) desde el portal que detuvo la tuneladora varias veces porque la cabeza de corte fue bloqueada por el material. Para resolver este problema, el equipo tuvo que inyectar una espuma hecha de dos componentes sobre la cara del túnel. Cuando el componente A componente B se mezcla con el resultado es una espuma expansiva que permite la perforación tuneladora para volver a iniciar.

Al comienzo del túnel, cerca del sitio, había una gran falla (con sólo 17 metros de profundidad). Para prevenir una avería de la tuneladora, el departamento técnico de FCC diseñó un sistema mixto. La parte superior del túnel fue perforado con un método convencional, mientras que se utilizó la tuneladora de perforación en la parte inferior.

La tuneladora es de un solo escudo, en modo abierto, con una longitud total de 300 m, diámetro de 9,9 millones y 3.000 toneladas de pesaje.

Llevó a cabo según los estudios realizados durante el proceso de redacción del proyecto de construcción, la presión del agua en los puntos de espera Ciertos de la excavación es de 140 m de columna de fugas de agua, con picos de flujo de agua de hasta 100 l / s. Para mejorar la resistencia del túnel a la entrada de agua, se utiliza un sistema de dos componentes del mortero, usado por primera vez en España (o en Europa para el caso) en un modo de TBM abierta. Utilizado por primera vez en Japón en la década de 2000, ha sido utilizado únicamente en tuneladoras de presión.

Hay dos tipos de líquidos que se mezclan entre sí, que según la FCC tarda 10 segundos para formar una barrera similar a un gel impermeable. Las simulaciones de la situación del túnel se hicieron para probar su eficacia. Uno de los componentes, el cemento, la bentonita, el agua y un retardante; y el segundo componente es un acelerador, silicato de sodio líquido.

La cantidad de acelerante se puede ajustar, dependiendo de donde la tuneladora está progresando y la cantidad del túnel que hay que hacer.

Otra innovación reivindicada por FCC - un sistema de doble junta entre secciones del anillo. 

El uso de segmentos trapezoidales en lugar de los rectangulares también se ha aplicado, lo que mejora la compresión longitudinal conjunta.

El 29 de junio de este año 925,000m3 habían sido retirados de una excavación completa de 1.140.000 m3. Como de 14 de octubre el 81,4% de los dos túneles se ha completado, un túnel 6,7 kilómetros, el primero de ellos ha sido completado, y el segundo está en 4,025m.
 

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