TÚNELES Y OBRAS SUBTERRÁNEAS - Interempresas

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JUAN JOSÉ CEREZUELA, PRESIDENTE DE CONFEDEM

ENTREVISTA

¿QUO VADIS INGENIERÍA DE TÚNELES? PREDICIENDO LO IMPREDECIBLE

ARTÍCULO

GRANDES INFRAESTRUCTURAS: TÚNEL DE GAINZABALA

ARTÍCULO

IgPIngenier ía c iv i l , h idráu l ica , urbana, geológico-minera y medioambienta l

TÚNELES Y OBRAS SUBTERRÁNEAS

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Tras la construcción de los grandes túneles base españoles como Guadarrama o Paja-res; la ampliación del Metro de Madrid o Barcelona; los grandes túneles como Somport,Engaña, Vielha, Negrón, Bracons, Cadí, Bielsa, Soller, etc.; o las grandes estructurassubterráneas hidroeléctricas; se cierra un gran ciclo para la ingeniería tunelera y lasconstructoras españolas, una vez se acaben los túneles de acceso a Galicia o la Y Vasca.Entonces se habrá pasado del todo a la “casi nada”, y sólo quedará en nuestro país laejecución de pequeños túneles de proyectos de ferrocarril o carreteras, la excavaciónde galerías mineras, o el mantenimiento y reparación de los túneles ya ejecutados.Sin embargo, la ejecución y diseño de todos estos grandes proyectos mencionados an-teriormente, han proporcionado a nuestras empresas la tecnología y experiencia sufi-cientes para abrirse al mundo. Las empresas constructoras y de ingeniería españolas,acreedoras de un reconocido prestigio internacional y con un elevado know-how, partici-pan en los proyectos de infraestructuras más importantes del mundo, con presencia en85 países de los 5 continentes, y gestionan cerca del 40% de las principales concesionesde transportes del mundo. España es un referente mundial y una potencia tecnológicaen ámbitos tales como la gestión de infraestructuras de transporte aéreo, portuario y te-rrestre, las infraestructuras ferroviarias o la construcción de obra civil.En 2014 las empresas españolas contaban con una cartera de proyectos internacionalesque superaba los 74.000 millones de euros. Sólo en 2013, las empresas españolas seadjudicaron contratos en el exterior por un valor superior a los 45.000 millones de euros.En la actualidad, el 82% de la cartera de proyectos de las compañías españolas está for-mada por contratos en el extranjero.En el caso de los proyectos de obra civil de túneles, citar algunos de los principales:• El Metro de Riad (Arabia Saudí) de 6.030 M€, adjudicado al consorcio liderado por

FCC (también están Typsa y Sener).• El AVE de La Meca-Medina (Arabia Saudí), un megaproyecto de 6.376 M€ adjudicado

al consorcio hispano-saudí de 12 empresas.• La línea 2 del Metro de Lima (Perú), de 3.900 M€, adjudicado al consorcio liderado

por ACS y FCC.• El proyecto East West Link en Melbourne (Australia), de 3.700 M€, ejecutado por Ac-

ciona y Boygues con dos túneles de 3 carriles.• El proyecto Marmaray y CR3 en Turquía por 1.045 M€, un túnel ferroviario y de vehí-

culos bajo el mar liderado por OHL y Dimetronic.• Corredor ferroviario LAV Estambul-Ankara (Turquía) por 655 M€, adjudicado al consor-

cio liderado por OHL y CAF.• El Metro de Doha (Qatar) por 1.606 M€, ejecutado por dos consorcios internacionales

liderados por OHL y FCC.• Proyecto Perth City Link en Australia, de 1.300 M€, adjudicado al grupo ACS para so-

terramiento de estación de autobuses y ferrocarril.• Acceso a los túneles de Manhattan (EE UU) por 1.200 M€, adjudicado al grupo ACS

(Dragados).• Metro de Panamá de 13,7 km y 13 estaciones, 1.112 M€, adjudicado a FCC, Metro

de Barcelona y Ayesa.• Túnel SR99 en Seattle (EE UU), por 1.508 M€, adjudicado a Dragados USA con diseño

de Intecsa ejecutado con tuneladora de 17,5 m Ø.

Además de estos proyectos las empresas constructoras españolas participan en grandesproyectos como la Ampliación del Canal de Panamá (Sacyr), parques eólicos, refinerías,centrales hidroeléctricas, hospitales, centros de ocio, autopistas, o aeropuertos, entreotros, lo que refuerza el liderazgo internacional de nuestras compañías.

4editorial

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Las constructoras españolas en los túneles internacionales


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sumario

Editorial 4Las constructoras españolas en los túneles internacionales

Sumario

Nuevos productos 80

Noticias 6

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¿Quo vadis 12ingeniería de túneles? Prediciendo lo impredecible

Entrevista a: 65Juan José Cerezuela,presidente de Confedem

Segmentación de 35sostenimientos según montera e integración con el método deelementos finitos

Una app para abarcar 30los pasos fundamentales en el diseño y construcción de túneles

Las Tecnologías Sin Zanja 68permiten avanzar en el desarrollo de las CiudadesInteligentes

Refuerzo con tubos 74manguitos Durvinil de un terraplén en una línea ferroviaria española

Equipos de perforación 78inclinada dirigida SDD para la exploración eficiente de los recursos energéticos no convencionales

Túnel de 24Gainzabala. Ejecución de un túnel convencionalde gran sección enroca diaclasada

Seguridad en la 44iluminación de túneles

Análisis tenso-deformacional 47y diseño de fortificaciones para una explotación de cobre por Sub-Level Stopping. AtacamaKozan (Chile)

Easer, 61el raiseborer móvilpara ejecución de pozos y chimeneas

Presentación y 64prueba de la nueva serie de martillos en fondo Sandvik RH460


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INTEREMPRESAS MEDIAENTRA A FORMAR PARTEDEL COMITÉ ORGANIZADORDE SMOPYC 2017

Interempresas Media, a través de susrevistas Interempresas Obras Públicas eIngeopres, ha participado en la reuniónconstitutiva del Comité Organizador deSmopyc 2017, que ha tenido lugar en elPalacio de Congresos de Zaragoza el 19de mayo. De esta forma, InterempresasMedia formaliza su entrada en dichoComité, con la firme voluntad de colaborar activamente en el fortalecimiento de una de las principales citas internacionales del sectorde la maquinaria de Obras Públicas, Construcción y Minería.La 17ª edición de Smopyc, Salón Internacional de Maquinaria de Obras Públicas, Construcción y Minería tendrá lugar en Feria deZaragoza del 4 al 7 de abril de 2017, y espera convertirse en un sólido apoyo para el sector en su proceso de recuperación, ayudándolea recobrar impulso y pujanza.

METSO FIRMA UN ACUERDO DE SERVICIO DE TRES AÑOS CON LA MINA KEVITSA EN FINLANDIA

Metso ha firmado un acuerdo de servicios de ciclo de vida detres años con la mina de cobre y níquel Kevitsa en Sodankylä,Finlandia. Kevitsa es propiedad de First Quantum MineralsLtd (FQM), una corporación de origen canadiense. Metso secompromete a reducir el tiempo de inactividad de producciónasociado a los cambios de la línea de molinos y maximizar laeficiencia de molienda durante la vida del contrato. Asimismoasumirá la responsabilidad completa para el suministro,instalación y optimización de los revestimientos de molinosde la mina Kevitsa. El objetivo común de ambas compañías esaumentar la disponibilidad, eficiencia de la producción de laplanta y reducir el coste total de propiedad con el fin de ayudara aumentar la rentabilidad de la mina.

UNA CASE 1021F PARA EL EXIGENTE ENTORNO DE UN CANTERA DEL REINO UNIDO

Burlington Stone, uno de los principales productores depizarra y piedra natural del Reino Unido, ha aumentado suflota de equipos para movimiento de tierras y canteras conuna nueva cargadora de neumáticos Case 1021 F, suminis-trada por el concesionario Dennis Barnfield de Case.La empresa explota once canteras y ha estado utilizadoequipos de Case durante 17 años. “Siempre hemos tenidouna excelente productividad con las máquinas Case y lapotencia de esta nueva máquina es perfecta para manipularlos grandes bloques de pizarra que extraemos”, ha dicho IanKelly, responsable de la cantera en Burlington Stone.“Además, tenemos muy buenas relaciones con DennisBarnfield. Si tenemos un problema o necesidad, siemprehacen todo lo posible por ayudarnos”.

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VIKING CRANES ELIGE DOS GRÚAS SOBRE ORUGAS LIEBHERR

La empresa estonia de alquiler de grúas de Viking Cranesha optado por primera vez por las grúas sobre orugas Lieb-herr. Una LR 1300 con equipo de sobreelevación y una LR1160 fortalecerán la flota de grúas de la compañía.Viking Cranes, con sede en Tallin y con sucursales en losEstados Bálticos y Escandinavia, ha firmado el contrato conocasión de los días de clientes de Liebherr Nenzing a media-dos de abril de 2015. Ambas grúas serán entregadas alcliente a mediados de 2015.

EL INNOVADOR PISÓN DE ATLAS COPCO GANAEL PRESTIGIOSO GALARDÓN ‘GRAND AWARDOF DESIGN’

Atlas Copco Construction Tools ganó el prestigioso premio dediseño ‘Grand Award of Design’ por el pisón LT6005 mejoradoen la categoría ‘Favorito del público’.Este galardón, que concede la Asociación de Industrias de Inge-niería Suecas, fue entregado a Atlas Copco en una ceremoniacelebrada en Estocolmo, Suecia, por el diseño simple y de fácilmanejo de la herramienta que facilita el trabajo cerca de muros,postes o en zanjas estrechas.

“Las obras son entornos de trabajoextremos donde los operariosnecesitan poder confiar en que susherramientas ofrezcan un fácilmanejo y sean eficaces y seguras”,declaró Vladimir Kozlovskiy, presi-dente de la división Atlas CopcoConstruction Tools. “El LT6005 seha desarrollado pensando en eloperario y nos complace que suinnovador diseño haya gozado delreconocimiento de nuestros clien-tes, que nos han votado”.

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SAINT-GOBAIN PAM ESPAÑA PARTICIPA EN LAS OBRAS DE SUMINISTRO A SANTIAGODE LA RIBERA Y SAN PEDRO DEL PINATAR

El Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente(Magrama), a través de la Mancomunidad de los Canales delTaibilla (MCT), ha adjudicado las obras de renovación de lasconducciones de abastecimiento a Santiago de la Ribera y San

Pedro del Pinatar, por un importede 2,47 millones de euros.Este proyecto, en el que participaSaint-Gobain PAM, se enmarcadentro del plan de renovación yampliación de las conduccionesde abastecimiento a los munici-pios del norte del Mar Menor. Entotal, son unos 79 municipios delas provincias de Alicante, Murciay Albacete que suman una pobla-ción de 2,6 millones de habitan-tes, y que en época estival seaproxima a los 3 millones. Lainversión está financiada por elMinisterio, a través de la MCT,con la cofinanciación, en un 80%,procedente de los fondos euro-peos.

LA NUEVA PALA ARTICULADA DE HIDROMEK, UNO DE LOS PLATOS FUERTESDE INTERMAT 2015

Hidromek expuso como gran novedad en Intermat 2015,además de varios de sus conocidos modelos de retrocargado-ras, excavadoras y motoniveladoras, su primera pala carga-dora, la cual cuenta con una cuchara de 4 m3 de capacidad y 24toneladas de peso operativo. La nueva máquina, que en la feriaera una primicia mundial, expande aún más la oferta del fabri-cante turco en el mercado de la construcción, la obra pública,las canteras y la minería.

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NUEVAS INCORPORACIONES A LA RED DE DISTRIBUCIÓN DE SANDVIK

Solutec S.L.

La compañía Solutec tiene una amplia trayectoria en elmercado y está especializada en el suministro de productosde martillo en fondo, geotermia y cimentaciones.Su área de influencia se sitúa en España (exceptuando Cata-luña, Comunidad Valenciana, Islas Baleares y Aragón) yrepresentará a Sandvik en la comercialización de herra-mientas de perforación de martillo en fondo para la aplica-ción de cimentaciones.

Abrasivos Sevillanos, S.L.

La compañía Abrasivos Sevillanos tiene amplia experienciaen el mercado y está especializada en el suministro demateriales para canteras de roca ornamental.Su área de influencia está ubicada en Andalucía occidentaly Extremadura y representará a Sandvik en la comercializa-ción de herramientas de perforación, en concreto barrenasintegrales y equipos cónicos.

Jesús Riveiro, S.L.

La compañía Jesús Riveiro, S.L. tiene gran experiencia en elsector de sondeos de captación de agua y está especializadaen el suministro de herramientas de perforación martillo enfondo. Su área de influencia se sitúa en España (exceptuandoCataluña, Comunidad Valenciana, Baleares y Aragón) yrepresentará a Sandvik en la comercialización de herramien-tas de perforación para martillo en fondo (DTH) en aplicacio-nes de pozos de agua./

Abrasivos Sevillanos, S.L.Calle Telegrafistas • Manzana B6, Local 1 • 41015 SevillaContacto: José Manuel Corrales

Con el fin de ofrecer un mejor servicio a los clientes, aumentando su área de influencia,

Sandvik ha incorporado nuevas compañías a su red de distribución.

Solutec, S.LC/ Venezuela, 53 • Pol. Industrial Rompecubas28341 Valdemoro (Madrid) • Contacto: Nicolás Martín

De izquierda a derecha: Nicolás Martín (Solutec), Pedro Martínez-Herrera (Sandvik), Juan Sanz (Sandvik) yEduardo García (Sandvik).

De izquierda a derecha: Rafael Cabrera (Sandvik), Pedro Martínez-Herrera (Sandvik), y José Manuel Corrales (Abrasivos Sevillanos).

De izquierda a derecha: Óscar Nistal (Sandvik), Alberto Riveiro (Jesús Riveiro), Pedro Martínez-Herrera (Sandvik),Jesús Riveiro y Margarita de Diego (Sandvik).

Jesús Riveiro, S.LPol. de Sabón, Parcela 147 B15141 Arteixo (La Coruña)

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GALICIA EXPORTA INNOVACIÓN CON

KAUMAN, QUINTA COMPAÑÍA GALLEGAEN INTERNACIONALIZACIÓN

Kauman, compañía de referencia en fabricación debandas transportadoras para industria y minería, repre-sentó a Galicia en una de las mayores ferias internacio-nales de este sector, Exponor, que se desarrolló enmayo en Antofagasta (Chile). Kauman presentó suamplia variedad de bandas transportadoras, sector quelidera en Europa gracias a su experiencia de más de 70años en el sector de la transformación del caucho. Laferia, que reunió a más de 1.200 expositores de un totalde 30 países, fue el gran escaparate de una firmagallega que compite con las grandes del sector detransformación del caucho, con fórmulas pionerasregistradas y creadas en su laboratorio de I+D+i.

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Es un gran honor para mí visitar Brasil por segundavez y, en esta ocasión, agradezco al presidente delComité Brasileño Hugo Rocha y al director del

Congreso Tarcísio Barreto Celestino, su amable invitaciónpara impartir esta conferencia de clausura; un honor, querealmente aprecio.Hoy soy un privilegiado por ver Brasil bajo el lema de esteCongreso: ‘Túneles para una vida mejor’, y mi función ahoraes evaluar si la misión de todos los que estamos aquí, orga-nizadores, autores, participantes y expositores, se hacumplido en términos de dicho lema, así como identificarqué direcciones significativas de desarrollo podríamosesperar en el futuro.La conferencia inaugural, dedicada a Sir Alan Muir Wood, hasido de gran ayuda para escribir mi conferencia.Tuve el honor de conocer personalmente a Sir Alan MuirWood pues coincidimos en numerosas ocasiones enSudáfrica trabajando en el túnel hidráulico de 80 km deOrange Fish, y también durante su mandato como primerpresidente y fundador de la International Tunnelling Asso-ciation. Nos hicimos amigos, aun cuando fue mi superiordurante quince años, y mantuvimos el contacto mientras fuivicepresidente de la recién creada SANCOT (South AfricanNational Committee on Tunnelling). ¡Durante bastanteshoras que pasamos en común Sir Alan compartió conmigosus puntos de vista sobre lo que uno debería esperar al asis-tir a un World Tunnel Congress! Bien, ¿han pensado en ello?Él, un consumado ingeniero y líder, pero también con ungran sentido del humor fruto de su herencia escocesa, medijo: “Con tantos congresos, coloquios y simposiosteniendo lugar cada año, sólo pido a aquellos que envío alos mismos lo siguiente: “¡tráeme simplemente una y sólouna buena idea que pueda usar y pagaré todos tus gastosdel viaje añadiendo una botella de vino!”.Me gustó tanto que –hoy– he seleccionado tres tópicos oáreas de ingeniería de túneles, de las que analizaré algunasideas de cada una y cómo éstas se relacionan con la temá-tica de este Congreso. Por esta razón, he incluido estas tresáreas bajo el título en negrita: ‘¿Quo Vadis Ingeniería deTúneles? Prediciendo lo impredecible’. A propósito, la

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Estoy muy agradecido de que Ingeopres, publicaciónque estimo mucho y que disfruto leyendo cada mes,tanto para estar al día en el campo de los túneles comopara practicar mi español, haya decidido incluir miconferencia de clausura pronunciada el año pasado enel Congreso Mundial de Túneles en Brasil, y agradezco alos editores por su amable gesto. Aunque ha pasadocierto tiempo desde entonces y la tecnología cambiadiariamente creo que mi mensaje es aún muy apropiadoa los lectores que hoy en día dedican su vida profesionalal mundo de los túneles y desearían escuchar misreflexiones sobre las lecciones aprendidas a lo largo demis cincuenta años de carrera. Este artículo y miconferencia original no sería ‘posible’ de no ser por elCatedrático Benjamín Celada, Presidente y DirectorGeneral de Geocontrol, por sufragar mi estancia enBrasil y por los muchos años de cooperación ennumerosos proyectos en España y Latinoamérica.Valoro mucho, y siempre recordaré con gratitud, suexperiencia y conocimientos en el campo de los túnelesasí como su amistad y generosidad al visitar España.También desearía agradecer a la Directora Corporativade Control y Desarrollo de Negocio, Laura Celada, porsu dedicación e inmensa ayuda en muchos aspectospero especialmente por colaborar en hacer realidad lapublicación de este artículo en Ingeopres. Finalmente,aunque el pasado año me retiré de la participaciónactiva en el ámbito de los túneles, sigo interesado por elfuturo de los túneles en España y en otras partes ydesearía aprovechar esta oportunidad para desear a loslectores de Ingeopres y a los profesionales y staff deGeocontrol todos los éxitos durante su trayectoria. Conestas palabras, me gustaría volver a mi conferencia,según se impartió en Brasil el 14 de mayo de 2014.

¿QUO VADIS INGENIERÍA DE TÚNELES? PREDICIENDO LO IMPREDECIBLE

CONFERENCIA DE CLAUSURA IMPARTIDA POR ELPROFESOR Z. T. RICHARD BIENIAWSKI EN ELCONGRESO MUNDIAL DE TÚNELES

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expresión ‘Quo Vadis’ es una expresión latinafamosa que significa ‘¿Adónde vas?’ empleadapara indicar un destino futuro y que también fueusada en el libro del Premio Nobel polaco HenrykSienkiewicz (1895).Para los que estamos aquí, para responder nuestroQuo Vadis, repito esta predicción: “Los analfabetosdel siglo XXI no serán aquellos que no puedan leerni escribir sino aquellos que no puedan aprender,desaprender y volver a aprender”. Alvin Toffler, futu-rista. Este mensaje será un marco para mi Conferenciade Clausura.

Los tópicos que he seleccionado para su consideraciónson:1. Metodologías de diseño de túneles.2. Formación para los nuevos equipos de Ingenieros de

Túneles y Planificadores.3. Costos de investigación geotécnica necesarios para un

correcto diseño y construcción de túneles.Inmediatamente podrían Uds. preguntar: “¿Por qué predi-ciendo lo impredecible? ¿Es razonable y posible hacer todocompletamente previsible a lo largo de la vida?” Larespuesta es: “¡Totalmente!” Y ya se ha hecho anterior-mente a una escala aún mayor.En el libro: ‘Los próximos 500 años – La vida en el próximomilenio’, escrito por Adrian Barry, se sostiene que hay unaregla para predecir el futuro; en concreto, que los eventossólo parecen extraordinarios en el momento en que sepredicen, nunca después de ser una realidad. Así pues, elpresente nos parece ‘ordinario’ y el futuro se muestra‘fantástico’. Pero el presente fue una vez futuro de alguieny el futuro será el presente de otro. Así, cuando Brasil fuedescubierto, la gente se maravilló, pero hoy se ve como unexcitante e interesante lugar donde viven millones depersonas.Si están algo confundidos, lean el libro: ‘Los próximos 50años de la ISRM y progreso futuro previsto en Mecánica deRocas’ escrito por John Hudson, presidente (2007-2011) dela Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas. El autorseñaló que Hipócrates, el físico griego (460-377 a. C.), utili-zaba un método para predecir el futuro que se resume así:“Observa el pasado, diagnostica el presente, predice elfuturo”.Basándonos en lo que se ha conseguido en el pasado ysabiendo cuál es el estado actual del arte, vamos a identifi-car, en base a los tres tópicos que mencioné anteriormente,cuáles son los principales problemas que necesitan serresueltos en el futuro.Hudson considera que predecir el futuro no sólo es posiblesino también interesante, “porque en-globa cuestiones rele-vantes relacionadas con la naturaleza de la comunidad deIngeniería de Rocas, almacenamiento y difusión del conoci-miento y el impacto del aumento del poder de la informá-tica”. A esto, por mi parte, añadiría el impacto en la sociedady en el medio ambiente de la influencia positiva del uso detúneles – el lema de nuestro Congreso.

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Metodologías emergentes y principiosdel diseño de túneles

“No son las cosas que desconocemos las que nos causanproblemas, sino las cosas que creemos conocer bien”.General Dwight Eisenhower. Sí, esta cita es para recordarnos que todos estamosbastante seguros de cómo diseñar túneles, pero deberíamostener siempre la mente abierta a nuevas ideas. A esterespecto, el fundador de nuestra ITA, Sir Alan Muir Wood,insistía en la importancia de aplicar principios científicos enel diseño ingenieril. Esto se enfatizó en su libro ‘Tunnelling:Management by Design’ publicado en 2002. Este Congresoha tenido numerosas buenas presentaciones relacionadascon la temática del Diseño de Túneles y parece que cadaIngeniero de Túnel tiene su propia forma de diseñar. Dehecho, la ITA tenía un Grupo de Trabajo dedicado a este temay la ISRM otro similar.El diseño de los túneles se ha tratado extensamente en variosmanuales a lo largo de los años por diferentes autores:‘Diseño de Mecánica de Rocas en Minería y Túneles’ (1984) y‘Metodología de Diseño en Ingeniería de Rocas’ (1992).Recientemente, Xia-Ting Feng y John A. Hudson han publicadosu libro ‘Diseño en Ingeniería de Rocas’ (2011).Estos últimos libros señalan que la metodología del diseño“está experimentando actualmente y continuará experimen-tando gran desarrollo en el futuro; debido a las nuevas capa-cidades provistas por el uso de programas informáticos quepueden representar el comportamiento de las rocas deforma más precisa”.Con este espíritu, propuse hace dos décadas una Metodologíade Sistemas de Diseño para Ingeniería de Rocas (Bieniawski1992) que está ilustrada en la Figura 1. Posteriormente Feng yHudson la emplearon como base para un enfoque modificado.Al mismo tiempo, en este Congreso y en la Conferencia deExcavación Rápida y Túneles que tuvo lugar en 2013, unnúmero considerable de artículos que describían importantesproyectos de túneles no describía de forma específica ningunametodología de diseño de túneles utilizada o, si acaso, sólopresentaba una mención superficial. Una de las razones por


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las cuales ocurre esto es que ni la Propiedad/Gestor ni lasAgencias Gubernamentales requieren la divulgación de unprocedimiento estándar de diseño porque no existe, a excep-ción de la Unión Europea que ha editado el Eurocódigo 7 deDiseño Geotécnico, y que permite numerosas excepciones.El propósito de los Eurocódigos es el de unificar la meto-

dología de diseño. Sustituyen a los existentes 27 códigos deconstrucción nacionales en Europa por un único código deconstrucción que abarca la Unión Europea en su totalidad.En total, consta de 58 partes y 5.500 páginas. El Eurocódigo7 define el diseño de las ‘geoestructuras’. Los principios ymetodologías de diseño se unifican pero las condicionesespecíficas adicionales variables (tales como resistencia delmacizo y campo de tensiones predominantes) se tienen enconsideración mediante Anejos Nacionales (NADs). Muchospaíses carecen de un Anejo Nacional apto para Ingenieríade Rocas, pero el Reino Unido ha creado uno. Los Eurocódi-gos no exponen de forman explícita cómo diseñar excava-ciones en roca pero sí definen los requerimientos mínimospara el diseño.Creo que la necesidad de disponer de metodologías unifica-das será más pronunciada en tanto que el debate sobre elalmacenamiento subterráneo de residuos nucleares, unacuestión política sensible, se abra camino demandandoprincipios y metodologías verificables para el diseño detúneles, tal y como se hizo en EE UU durante el programade selección en el Emplazamiento de Almacenamiento deResiduos Nucleares de Yucca Mountain.Entretanto, un compromiso factible ha emergido con elenfoque presentado en España por el Dr. Celada y su equipo,introduciendo el concepto del DEA (Diseño EstructuralActivo), traducido al inglés como ‘Interactive Tunnel DesignMethodology’. El DEA se ilustra en los tres gráficos de lafigura 2 en la cual se puede ver cuáles son las tres fases quelo conforman: Caracterización del terreno, Diseño Estruc-tural y Comprobación en Obra. Los detalles y ventajas delmismo se analizan en otros textos (Celada, 2011).

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Figura 1: Metodología deSistemas de Diseño para

Ingeniería de Rocas,incluyendo el uso de los

principios de Diseño(Bieniawski 1992).

Figura 2: DiseñoEstructural Activo (DEA),

Celada 2011.


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Las ventajas del concepto de Diseño Estructural Activo(DEA) como metodología para el diseño de túneles son:1. Aumento de la seguridad durante la construcción debido

a que las deformaciones del túnel se confirman con losanálisis tensodeformacionales; que validan cada tipo desostenimiento;

2. Oportunidad para comparar los cálculos analíticos conlas deformaciones medidas y por consiguiente propor-cionando valores fiables de la convergencia, lo que reflejael comportamiento del macizo; y

3. Minimización de la instrumentación en el túnel porqueel control del comportamiento del macizo rocoso se basasolamente en las medidas de convergencia.

Considerando diferentes metodologías de diseño, podemosbeneficiarnos mucho del intercambio de ideas derivadas dela interacción entre los campos de la Ingeniería Minera y Civil.Esto es importante porque he observado que no es frecuenteque los Ingenieros Civiles estén estrechamente relacionadoscon la tecnología minera y viceversa. De hecho, tuve la fortunade estar involucrado por igual en ambas disciplinas y apren-der que hay muchas consideraciones prácticas que son dife-rentes cuando se diseñan túneles en minería y en obra civil.Nuestro fundador Sir Alan Muir Wood (1979) pensaba queestas diferencias en la práctica se debían a diferentes tradi-ciones, a diferentes estándares de aceptabilidad y también adiferentes regulaciones. Sin embargo, en mi opinión hayalguna serie de diferencias esenciales en el diseño de túnelespara la minería y para la obra civil:1. La mayoría de los túneles civiles son prácticamente

permanentes (por ejemplo, ferrocarriles subterráneos,túneles hidráulicos) mientras que los túneles mineros sontemporales, aunque, por supuesto, algunos túneles mine-ros pueden tener una vida útil de bastantes décadas;

2. Los túneles civiles dan servicio a la sociedad en generalen tanto que los túneles mineros son empleados sólo pormineros profesionales;

3. La longitud total de túneles mineros excede muchas vecesla longitud total de túneles excavados con propósitos civi-les y no es sorprendente, por tanto, que se utilicen en laIngeniería Civil estándares más exigentes que en la inge-niería minera (por ejemplo en la exploración geotécnica,excavación, sostenimiento, etc.);

4. Las condiciones del terreno en minería se conocen mejorgracias a las actividades mineras durante numerososaños; en tanto que las estructuras de ingeniería civil seubican habitualmente en terrenos que precisan una inves-tigación geotécnica detallada;

5. Las estructuras de Ingeniería Civil se ubican general-mente a poca profundidad (menos de 500 m) sin conside-rar la influencia del campo de tensiones y en base amodelos geológicos imprecisos que no pueden dar laimportancia debida al efecto dominante que los factoresgeológicos tienen en Ingeniería Civil – en minería el campode tensiones es de capital importancia;

6. Puesto que la minería es un proceso dinámico, las exca-vaciones mineras están sujetas a campos de tensionesvariables y esto precisa refuerzos del macizo diferentes a

los de un campo de tensiones estático – los túneles civiles,en general, no experimentan cambios en el campo detensiones;

7. La minería persigue incrementar los beneficios económi-cos y las inversiones están más restringidas para lasinvestigaciones en fase de diseño que en el caso de laIngeniería Civil; y

8. Los emplazamientos de las obras civiles son a menudoelegidos en base a sus mejores condiciones, en tanto queen la minería la localización del mineral impone el empla-zamiento.

El área particular donde la minería ha realizado un progresomás significativo concierne a la máxima extracción de mine-ral o carbón compatible con criterios aceptables de estabili-dad. De este modo el historial de túneles mineros mostradoen la Figura 3 fue relevante al compilar datos del tiempo deestabilidad para excavaciones subterráneas sin sosteni-miento, hace varias décadas.Me gustaría que, bajo el espíritu de la recomendación de Sir Alan Muir Wood, tomen nota de esta “idea para reflexionar #1” que debemos llevar a cabo: “Ser concretosa la hora de describir la metodología de diseño para untúnel y emplearla como una lista de comprobación (similara lo que hace un piloto antes del despegue) para asegurarque se están teniendo en cuenta todos los condicionantesdel proyecto”.

Formando Ingenieros de túneles yeducando a la propiedad y planificadores

“Cada profesión moderna orgullosa de sí misma requieretres elementos: Teoría, Educación y Práctica. La razón: senecesitan para garantizar su capacidad de renovarse ydesarrollarse.” Herbert Simon, filósofo (1969).

En relación a la cita superior, la profesión de Ingeniero deTúneles, debería estar orgullosa de sí misma por tener en suteoría a la Mecánica de Rocas y por tener una excelente prác-tica en numerosos y magníficos túneles, que se remontandesde los tiempos del Rey Hezekiah (700 a.C.), cuyo túnel semenciona en la Biblia (Reyes 2; 20:20), hasta hoy en día.

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Figura 3: Tiempo deestabilidad de túnelesconstruidos conperforación y voladura enfunción del RMR(Bieniawski 1989). Loscuadrados negroscorresponden a casosmineros.


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Pero, ¿qué ocurre con la educación? Es decir, ¿qué ocurrecon los nuevos equipos de Ingenieros de Túneles e Ingenie-ros Geólogos así como con la formación de los Planificado-res no Técnicos y Gestores que controlan los presupuestosde nuestros proyectos?Los organizadores brasileños de este Congreso nos hanobsequiado a todos con un desafío a la par que con un obje-tivo para esta reunión, en las maravillosas Cataratas deIguazú. Definiendo el eslogan ‘Túneles para una vida mejor’manifiestan en la introducción del Programa: “El WTC 2014llega en un momento importante de desarrollo de lospaíses sudamericanos…los túneles pueden proporcionaruna vida mejor a la población… Brasil y Latinoaméricatienen la oportunidad de probar que esto es posible… lacomunidad técnica debe mostrar a las autoridades las apli-caciones que los túneles pueden tener y cómo puedenmejorar la calidad de vida de la población… y expandir lacultura de los túneles”.¿Hemos comenzado en este Congreso a lograr estos objeti-vos y qué es lo que debemos hacer a continuación? Efecti-vamente, se han publicado varios artículos valiosos (véasela Bibliografía) que nos muestran la importancia que tienenlos túneles en nuestras vidas, ya que a la vez que preservanla preciada superficie permiten al mismo tiempo el disfrutede ocio, trabajo y calidad de vida.Pero es cierto que actualmente existen dos desafíos pendien-tes: (i) la formación de los Ingenieros de Túneles e IngenierosGeólogos a través de programas profesionales específicos y(ii) continuar la formación que actualmente falta en la mayo-ría de las Escuelas Técnicas Universitarias, no sólo enSudamérica sino también en los países desarrollados deEuropa y Norteamérica. Puedo hablar desde mi propia expe-riencia al haber enseñado en EE UU, en España, en GranBretaña y en Polonia; el hecho es que, con algunas excepcio-nes, hay pocos programas profesionales dedicados a Ingenie-ría de Túneles pues las universidades forcejean y compitenpor las asignaciones de materias. Lo que sí existen sonamplios programas de Ingeniería Civil e Ingeniería Minerapero no para especialistas en Ingeniería de Túneles.Para ser más concreto, un reciente estudio (2010) sobre‘Educación en Ciencia e Ingeniería Subterránea’ de la Socie-dad Internacional de Mecánica de Rocas, expuso sus hallaz-gos de la siguiente forma: “La situación actual es que laeducación de postgrado en Ingeniería de Rocas no tiene unaamplia base de apoyo entre las instituciones de formaciónsuperior. Por ejemplo, entre aproximadamente los 200Departamentos de Ingeniería Civil estudiados, menos del10% tenían programas sustanciales de Postgrado en Mecá-nica de Rocas; pues aquellos con Programas Geotécnicosestán principalmente orientados a la Mecánica de Suelos.La mayoría de las Universidades con Departamentos deMinería imparten Mecánica de Rocas pero son inferiores ennúmero y sus departamentos tienden a ser pequeños”.En esencia, la formación en Ingeniería de Rocas no se haestablecido bien en las Universidades y las cifras tanto deestudiantes como de profesores podrían estar disminu-yendo. Lo que podría devenir es una necesidad acentuada

de educación debido a crecientes necesidades en las indus-trias de la minería y el petróleo, que por su parte podríallevar a un interés renovado por la Ingeniería de Rocas.Sin embargo, en este Congreso ha tenido lugar una exce-lente iniciativa a través de la celebración previa a esteCongreso de un curso de formación sobre túneles hidráuli-cos. Sus 16 horas de clases, impartidas por profesionales,buscaban aumentar la educación y formación de estudian-tes graduados y jóvenes profesionales.Además, no hay que olvidar la guía de educación en elámbito de los túneles que se publicó en la revista Tunnels& Tunnelling, Junio 2010 (p. 32) en la cual se relacionaban:1. Máster en ‘Tunneling and Underground Space’, en la

Universidad de Warwick en Inglaterra; duración: 12meses, tasa de matrícula: £7.050 para UE;

2. Máster en ‘NATM-Engineer’, conjuntamente en lasUniversidades de Graz y Leoben (Austria); duración: 2años, tasa de matrícula: €16.000;

3. ‘Certificate in Tunneling’ Online en la Universidad deTexas (Austin); duración: 2 años, tasa de matrícula:$15.000 USD;

4. Curso de grado Post-Máster en ‘Tunnelling and TBMs’en el Politécnico de Turín (Italia); duración: 12 meses;tasa de matrícula: €5.000;

5. Máster en ‘Advanced Studies in Tunnelling’ en la EscuelaPolitécnica de Lausana (Suiza); duración: 10 meses; tasade matrícula: CHFr 18.000.

También se tienen noticias del curso de grado Máster en laAGHUniversidad de Ciencias y Tecnología en Cracovia, Polo-nia, en la Escuela (Wydzial) de Geoingeniería.Todas las anteriores constituyen iniciativas muy valiosas peroson todavía excepciones a la situación de estancamientoactual en formación y educación en ingeniería de rocas.El segundo desafío es educar a los profesionales no técnicosque se encuentran involucrados en la planificación deproyectos de túneles o que son propietarios o gestores queadministran proyectos subterráneos. Estos profesionalestienen la ilusión de estar mejor informados sobre aspectosde detalle los túneles, aplicaciones y uso, así como sobre elcontrol de costes… pero, ¿dónde deberían buscar ese tipode formación? Creo que la Comunidad de túneles deberíaproveer tales oportunidades.Así que, una vez más, bajo el espíritu de la recomendaciónde Sir Alan Muir Wood, por favor tomen nota de esta “ideapara reflexionar #2”: “Explorar nuevas posibilidades paramejorar la formación de los jóvenes ingenieros de túneles- hombres y, sí, mujeres –; si eres catedrático o profesor,toma la iniciativa en tu institución, si estás en el negociode los túneles, ayuda a conseguir fondos para un nuevocurso específico; si no eres ninguno de ellos: escribe artí-culos en la prensa y los medios sugiriendo acciones parael beneficio de la sociedad”.Finalmente, para todos los que estamos en este Congreso:apoyemos el concepto de ‘formación continua’ para los inge-nieros de túneles e ingenieros geólogos, y ‘cursos cortos’ paraque los Planificadores no Técnicos y Gestores Públicos esténmás familiarizados con nuestro campo y sus profesionales.

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¿Cuándo ‘suficiente’ es suficientementesuficiente para la investigacióngeotécnica en túneles?

“No toda experiencia es necesariamente buena. Debemosaprender sólo de las mejores prácticas – aquellas de usomás generalizado en las compañías más competitivas.”John Dixon (1991).

A menudo planificamos el alcance de las investigaciones decampo en base a nuestra experiencia en proyectos simila-res. No obstante, la cita superior nos previene a ser caute-losos, pues no toda experiencia es necesariamente buena.Cuando miro atrás en mis 50 años profesionales involucradoen Ingeniería de Rocas (desde 1963) percibo una peculiartendencia, que afecta a las investigaciones de campo paratúneles. En las primeras dos décadas de mis actividadestuneleras, observé tremendos desarrollos de nuevas técni-cas de investigación de campo y el alcance creciente de losprogramas de investigación geotécnica basados en lacomprensión de que un gasto suficiente de tiempo y dineroen las fases tempranas de un proyecto de túneles conduciráal final a un ahorro en el diseño y construcción, proporcio-nará una seguridad mayor y evitará costosas disputas ocorrecciones de invitados equivocados. Extrañamente, enlas últimas dos décadas he apreciado precisamente unatendencia opuesta: a medida que la Propiedad/Planificado-res intentaban ajustar sus presupuestos y los ingenieros detúneles competían por proyectos, el primer elemento parareducir costes y tiempos de ejecución era el alcance de lasinvestigaciones de campo. Un énfasis creciente se colocó enla modelización computacional tanto para impresionar a lapropiedad como para demostrar tener tecnologías innova-doras.De hecho, se alcanzó un nivel en el que la sofisticación de losmodelos matemáticos excedió ampliamente el nivel de fiabili-dad de los datos de entrada de las propiedades de macizosrocosos a partir de investigaciones de campo limitadas. Todoesto nos lleva a una pregunta, que ya se ha planteado antespero que ejerce más presión hoy debido a la aparición demega-proyectos de túneles: “¿Cuándo es suficiente ‘suficiente’

para investigaciones de campo para túneles? Veamos algunosejemplos. En los años 80 recopilé los datos relevantes de unimportante número de proyectos durante una época de grancrecimiento de la industria de los túneles.

Un ejemplo de los costes detallados de un proyectode túneles

El caso del Proyecto de Elandsberg en Sudáfrica sirve comoun ejemplo de una metodología de diseño exitosa presen-tando un enfoque costo-beneficio eficiente (Bieniawski 1992,p. 123-127). En vista del hecho que la investigación de Inge-niería de Rocas era tan extensa en alcance y tan ambiciosa,podría preguntarse cuáles eran los beneficios directos de lossondeos y túneles de exploración y cuáles eran los costesinvolucrados en el caso de diseño. Según se dijo antes, puestoque el autor se dio cuenta de la singularidad del proyectodesde el principio, mantuvo un diario de diseño recopilandolos eventos técnicos, observaciones personales, decisionesde diseño, y costes. Parte de esta información se ha publicado(Bieniawski, 1976; 1984) con el permiso de la Propiedad.La justificación de los ensayos in situ radicaba en el hechode que no había otra manera fiable que hacer un ensayo aescala natural para predecir los vanos máximos de rocapara construir la central. Además, en vista del inusual hori-zonte de meteorización, por ejemplo 60-100 m bajo super-ficie, a través de la cual el túnel de descarga tenía que pasar,hacía necesario en estos casos el agradamiento del ensayodel túnel de descarga para obtener el diseño más econó-mico del túnel. Es más, sólo un ensayo in-situ a gran escalapodría determinar fiablemente si un revestimiento dehormigón, en lugar de acero, era aceptable para los túnelesen carga. Sólo esto ahorró a la Propiedad alrededor de$260.000 (en dólares de 1977).Además de estas justificaciones en relación a las excavacio-nes exploratorias, había beneficios directos; en particular,los túneles podían utilizarse cuando la verdadera construc-ción empezara. Por ejemplo, el túnel de acceso a los traba-jos de exploración podía ensancharse para construir eleventual acceso principal del túnel.Sobre todo, las condiciones de la roca se conocerían tan bienque el factor riesgo de ‘condiciones imprevistas’ podría sereliminado de la oferta del contratista, obteniendo así unprecio sustancialmente menor de su contrato. En relación alos costes totales de investigación en fase de diseño, inclu-yendo el programa de caracterización del terreno y los túne-les de exploración suponían un 2,8% de los costes deconstrucción de las obras civiles del proyecto, según se indicaa continuación. El coste de las investigaciones de Ingenieríade Rocas (diseño y análisis de datos, equipamiento y perfo-ración de barrenos en pozos) ascendió a $670.000, quesupone sólo un 0,6% de los costes de construcción de lasobras civiles.El detalle de los costes totales (en EE UU dólares de 1980) esel siguiente:• Instalaciones mecánicas y eléctricas: $ 133.000.000 (41,6%)• Instalaciones de superficie: $ 63.800.000 (19,9%)• Construcción de obras civiles: $ 119.700.000 (37,4%)

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• Costes de diseño: $ 3.353.000* (1,05%) *(2,8% de la construcción de obras civiles)

• Costes globales: $319.853.000 (100%)

El detalle de los costos del diseño, que suman $3.353.000,con los siguientes: • Túneles piloto y pozos de ensayo: $ 1.995.000 (59,5%)• Sondeos para caracterización geológica: $ 687.400 (20,5%)• Diseño y análisis de datos (3 años): $ 368.600 (11,0%)• Equipamiento de mecánica de rocas: $ 168.000 (5,0%)• Ensayo de perforación en pozos: $ 134.000 (4,0%)

De este proyecto se concluye que las investigaciones en fasede diseño bien planificadas y ejecutadas ya se realizabanhace más de 40 años, utilizando un abanico de ensayos ymetodologías que serían difícil de alcanzar incluso hoy endía. De hecho, la involucración del autor en este proyecto leproporcionó una experiencia en el diseño de tal riqueza quepodría ser empleada en cualquier proyecto moderno sintemor de estar desfasado. Por el contrario, hoy en día algu-nas investigaciones en fase de diseño de grandes proyectosni siquiera se aproximan a aquellos realizados en Elands-berg hace tanto tiempo. Por ejemplo, ¡no se han realizadoensayos de placa de carga a gran escala de este alcance enlos EE UU en la pasada década!Al mismo tiempo, el National Committee on Tunneling Tech-nology (USNC/TT) publicó un gran estudio en 1984 titulado‘Geotechnical Site Investigations for Underground Projects:Review of Practice and Recommendations’ y concluyó que“los costos para la exploración geotécnica del emplaza-miento deberían promediar un 3% del coste estimado delproyecto”. Los valores típicos a día de hoy son inferiores al1%, lo que es totalmente incompatible con el más de 10%de media de los costos de proyecto distribuidos en pagos porconcepto de reclamaciones legales, habitualmente atribui-das a condiciones del subsuelo imprevistas.Sin embargo, esta recomendación requiere una considera-ble planificación y justificación, enunciada como sigue porla USNC/TT: “Las investigaciones geotécnicas in situ nopueden predecir cualquier problema que pueda ser encon-trado y pretender hacerlo puede llevar a desarrollar progra-mas que son desproporcionadamente caros para el valorque se recibe a cambio. Para todo proyecto subterráneo, elanálisis coste-beneficio es un elemento clave. Aumentar elnivel de esfuerzo y fondos para la investigación es manifies-tamente beneficioso y efectivo en términos de costes”.Por favor, ¿podría alguien de la audiencia compartirconmigo las comparaciones relevantes acerca de los gastosen investigaciones de campo de proyectos en Sudáfrica,particularmente de Brasil?Consideremos otro ejemplo. En primer lugar, tenemosgrandes deficiencias con la ausencia de medidas de tensio-nes in situ en el terreno y la resistencia y deformabilidaddel macizo rocoso. Raramente tenemos noticias de unproyecto de un túnel donde el estado completo de tensionesse ha medido, digamos, mediante una célula triaxial CSIRo una célula 'doorstopper'.

Irónicamente, cuando las disputas causan furor hoy entre losexpertos en energía sobre los aspectos del ‘fracking’, ¿cuán-tas medidas de fracturación hidráulica se hacen realmentepara la determinación de las tensiones en túneles? Más aún,la resistencia del macizo rocoso nunca se mide, sólo seestima, empleando criterios empíricos de resistencia.La deformabilidad del macizo rocoso, o el módulo in situ,es otro ejemplo de las actuales deficiencias. ¿Pueden Uds.señalar un ensayo reciente a gran escala de placa de cargao un ensayo de un gran bloque a compresión simple llevadoa cabo en su país? De hecho, no son comúnmente utiliza-das. En su lugar, estamos empleando correlaciones (ver lasfiguras siguientes) basadas en la calidad del macizo rocosolas cuales, sin embargo, son sólo válidas en tanto puedanser confirmadas por mediciones reales in-situ para elproyecto dado.

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Correlación entre RMR yel módulo dedeformación de macizosrocosos (Palmström ySingh 2001).

Correlación mejoradapara determinar elmódulo de deformaciónde macizos rocosos EMen función del RMR y elmódulo de roca intacta Ei(Lowson 2013).

Un criterio deresistencia paramacizos rocosos enfunción del RMR y de laResistencia acompresión uniaxial delmaterial rocoso(Kalamaras andBieniawski 1995). Losdatos experimentalesprovienen de ensayos deresistencia in-situ enJapón presentados porAydan y Dalgic (1998).


Así que, una vez más, bajo el espíritu de la recomendaciónde Sir Alan Muir Wood, por favor tomen nota de la ‘idea parareflexionar #3’: “Asegurémonos de que la sofisticación delos modelos analíticos concuerda con la fiabilidad de losdatos de entrada de las propiedades del macizo rocoso -¡preferiblemente determinadas a partir de ensayos decampo fiables!”.

Quo Vadis Ingeniería de Túneles

Habiendo identificado los tres aspectos valiosos que ence-rraban las ‘ideas para reflexionar’, la cuestión que aparecees cómo se cumplen los objetivos del lema de este Congresoy cómo encajan los artículos publicados en el programa.Más aún, ¿podemos predecir, como prometí en mi título, quées lo que nos depara el futuro en términos de metodologíasde diseño de túneles, formación de Ingenieros de Túneles yPlanificadores no Técnicos, Gestores y Propiedad y en lascampañas de reconocimiento del terreno? Esencialmente,¿cómo podemos ayudar a los organizadores del Congreso acumplir la misión enunciada en el lema de este año?Bueno, en primer lugar la buena noticia es que los organi-zadores del Congreso han seleccionado un lema excelente:‘Túneles para una vida mejor’, porque dicho lema tambiénha sido objeto de una atención especial en otras publicacio-nes como la de The Economist que presentó un número bajoel título ‘El mundo en 2014’ en el cual se presentaban losdesarrollos más significativos y esperados para este año.En la página 123 de esta publicación se encuentra el artí-culo: ‘Grandes Túneles del Mañana: Un récord de túnelesse excavará en 2014’. En él se predice que en el año 2014 seexcavará una longitud de más de 1000 km de túnel en esteaño y enfatiza — ¿adivináis qué?— ¡sí, los beneficios de lostúneles y el desarrollo del espacio subterráneo! El artículose centra en el uso de máquinas tuneladoras, que conoce-mos como TBMs, y destaca su potencial aplicación enAmérica Latina como respuesta, entre otros, a los proble-mas de saturación de tráfico de algunas ciudades, animandoa los gobiernos a ser más aventureros con los proyectos detúneles. El artículo concluye con la siguiente predicción: “unfuturo excitante llama a las tuneladoras”.En términos de alcance de los artículos presentados en esteCongreso, y en relación a las tres áreas sobre las que hereflexionado, el tópico diseño es el que ha recibido la mayoratención al aparecer en los títulos de 38 artículos.Pero al mismo tiempo, no existen artículos relacionadoscon la formación de Ingenieros de Túneles y Personal noTécnico. Quizá, en el próximo Congreso, WTC 2015 enDubrovnik, ¿debería dedicarse una sesión a este tema?Reto a nuestros amigos organizadores de Croacia queconsideren esto, ¡por favor!Finalmente, las investigaciones geotécnicas para túneleshan sido nombradas en numerosos artículos, presentandolos alcances de ensayos y estudios a realizar, pero no heobtenido orientación para responder a la pregunta:‘¿Cuándo es suficiente, suficiente?’ para compararlo con

una declaración anterior de Feng y Hudson (2011): “Actual-mente no existe un procedimiento internacional para revi-sar la idoneidad del diseño en Ingeniería de Rocas, peroprobablemente se implementará en el futuro. La revisiónde la información de campo como un componente más deuna auditoría técnica general será un elemento clave parala validación de la metodología del diseño de ingenieríade rocas”.

Predicciones: Algo esperado y algo nuevo

Consideremos lo que estaría por venir en lo referente a nues-tros futuros desafíos, en particular en Sudamérica y recorde-mos la cita que presenté al inicio, del futurista Alvin Toffler:“Los analfabetos del Siglo XXI no serán aquellos que nopuedan leer ni escribir, sino aquellos que no puedan apren-der, desaprender y volver a aprender”.Algo esperado: Coherentemente con la tendencia actual,podemos esperar y predecir que aumentará considerable-mente el uso de TBMs y la mayor mecanización de las opera-ciones en los túneles. Recomiendo, como una prioridad, eldesarrollo de técnicas capaces de evaluar en tiempo real lascondiciones del macizo rocoso por delante de las TBMs amedida que la construcción avanza.Puesto que las excavaciones subterráneas serán cada vezmás grandes, largas, profundas y complejas, serán tambiénmás difíciles de ejecutar y más costosas (recuerdo los tiem-pos en los que una TBM costaba unos pocos millones de dóla-res); de hecho, el año pasado la tuneladora de Seattle costó$80 millones.Por tanto, el diseño de túneles será más desafiante e impon-drá reconocimientos geotécnicos más extensivos, incluyendoensayos de campo a gran escala y túneles piloto de explora-ción. En esencia, datos de entrada fiables procedentes deensayos de campo para determinar las propiedades delmacizo rocoso estarán plenamente justificadas para ajustarsea la sofisticación de las técnicas de modelización numérica.Algo nuevo: en Sudamérica, donde la sabiduría popular delos Andes ha sido consagrada en poemas y canciones, talescomo en el peruano ‘El Cóndor Pasa’ del compositor DanielAlomía Robler y cantada por Simon & Garfunkel, se puedeesperar la construcción de túneles para acceder a las gran-

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des reservas de cobre, plata, oro y los minerales estratégicosnecesarios para las nuevas tecnologías.Estos túneles se situarán a mayores profundidades que en laactualidad, en condiciones donde los llamados estallidos deroca y altas presiones de agua dificultarán su construcción.A propósito, he leído que se han observado numerosos esta-llidos de roca durante la construcción del Túnel Transandinode Los Olmos en Perú.Me acuerdo al volar sobre los Andes viajando de Chile aArgentina, y de vuelta por otra ruta, y ver la vasta extensiónde estas montañas – unos 500 km de anchura. Una mineríacreciente en Los Andes precisará de un mejor acceso; seránesenciales nuevos y mejores ferrocarriles y carreteras, que asu vez requerirán más túneles para evitar rampas pronun-ciadas y curvas cerradas de carreteras y vías. La mina de orode Pascua Lama me viene a la mente.Además, algunas prácticas geotécnicas habrán de ser revi-sadas; no sólo mediante campañas geotécnicas mayores,según se mencionó antes para obtener datos fiables para losdiseños, sino también desarrollando modelizaciones mejo-radas para incluir los efectos de la plastificación bajo grandestensiones, e incorporar mecanismos post-rotura, así como –en casos especiales – estudiar problemas acoplados de natu-raleza mecánica-hídrica-térmica-química.En relación a las tuneladoras, cuya utilización será mayor,los desafíos serán excavar túneles bajo grandes presiones deroca y carga de agua, tanto en condiciones de roca dura comosuelos blandos; estos desafíos son simplemente extraordi-narios. Así pues necesitamos adquirir una mejor compren-sión de la capacidad de predecir sus efectos, de las tensionesdel terreno y sus cambios, y el fenómeno de los estallidos deroca y las medidas para su mejora. El planificado CorredorBi-Oceánico de Aconcagua –línea de ferrocarril– entre Argen-tina y Chile es un ejemplo de un proyecto en planificaciónenfrentado a estas cuestiones.Para todo esto, el potencial de las técnicas geofísicas nodebería ser ignorado; pues cada vez tendrán mayores aplica-ciones dado su rápido desarrollo a medida que mejora latecnología. Finalmente, la instrumentación y medidas deconvergencia durante la construcción se convertirán en indis-pensables bajo condiciones más difíciles.

Conclusiones

Para concluir esta conferencia desearía felicitar los organi-zadores del Congreso por hacer de esta ocasión un eventotan significativo para la comunidad de los Túneles y poraumentar el conocimiento de la sociedad de los beneficiosy logros de nuestra profesión en toda su extensión. Hemosmostrado que en el futuro debemos prestar más atención alas metodologías de diseño del túnel, a una mejor formaciónde los nuevos Ingenieros en Túneles y de los Planificadoresno técnicos y Gestores, así como mejorar la relación coste-beneficio de las campañas geotécnicas realizadas.Hoy, me ha llegado el momento de ‘poner punto y final’, loque significa que, tras una larga carrera, necesito colgar el

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casco y ésta es mi última oportunidad de dejaros un mensajede despedida puesto que felizmente concluyo mis actividadesprofesionales en la teoría y práctica del diseño y construcciónde túneles. Digo felizmente porque he descubierto un secretopersonal para obtener una satisfacción completa en la profe-sión que he elegido y quiero compartirla con vosotros. Elsecreto es simplemente involucrar a sus esposas y parejasen su trabajo. Mi esposa, en 50 años de matrimonio, siempreha estado a mi lado editando mis libros, artículos y a menudoencontrando formas de mejorarlos, así como escuchando mispresentaciones en numerosas conferencias. De hecho, ellaestá aquí ahora no sólo como acompañante sino tambiéncomo compañera a nivel técnico. Creedme, una esposa felizes una gran inversión de cara a una carrera de túneles exitosay que se pueda disfrutar.Esta fotografía fue tomada el año pasado en nuestro 50aniversario de boda, por lo que mi esposa ha tolerado mi‘adicción’ a los túneles durante todos estos años. Y en estanota, puesto que estamos a punto de clausurar e iniciar la cena de gala, les insto a explorar, con la mentalidad de SirAlan Muir Wood, simplemente cuál es ‘esa’ buena idea quehan adquirido en este congreso, y por favor compártanla consus compañeros de cena. ¡Eso inspirará a otros a compartiry discutir sus mejores ideas con ustedes! Y, ¿quién sabe?Cuando vuelvan a su oficina y compartan su mejor idea consu jefe, ¡incluso podrían conseguir una botella de buen vino!

El futuro de los túneles me parece asegurado y desearía deja-ros con la moral alta con esta cita: “El entusiasmo es elactivo principal en el mundo; mucho más que el dinero, elpoder y la influencia”. Henri Chester./

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Geocontrol, S.A.Cristóbal Bordiú, 19 - 21, 5º28003 Madrid (España)Tel. 915 531 763 • [email protected]

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Promovidas por la Diputación Foral de

Bizkaia y gestionada por la sociedad

pública Interbiak, la Variante de Bermeo se

construye para solucionar los problemas

de congestión en el núcleo urbano de

Bermeo causados por el tráfico de largo

recorrido entre Mungía y Mundaka, y el

tráfico de penetración a Bermeo. Esta

actuación plantea la ejecución de una

nueva vía por el lado Suroeste del

perímetro urbano de la villa de Bermeo,

uniendo las carreteras forales BI-631 y BI-

2235, evitando de esta forma el paso del

tráfico pesado y de paso por el núcleo

urbano. La ejecución de las obras fue

encargada a la UTE Variante de Bermeo.

TÚNEL DE GAINZABALA. EJECUCIÓN DE UN TÚNEL CONVENCIONAL DEGRAN SECCIÓN EN ROCA DIACLASADA

1.- Túnel de Gainzabala

La solución ejecutada comienza en la BI-631, en la rotondadel acceso oeste a Bermeo, dirigiéndose hacia el Este en unasucesión de falsos túneles, desmontes, túneles y viaductos.La obra principal es el túnel de Gainzabala, de 700 metros delongitud (en mina 639,25 m) que atraviesa el monte delmismo nombre. Se sitúa en el tramo final de la variante, enla-zando con la BI-2235 en la rotonda Este. Por seguridaddurante la explotación, se incluye la construcción de unagalería para evacuación de peatones, de 364 metros de longi-tud, con salida en las proximidades del emboquille Este.

Disposición general de las obras de la Variante deBermeo

La sección del túnel alberga dos carriles en un sentido y unsólo carril en sentido inverso, con una mediana de separa-ción entre ambos sentidos de circulación. El ancho de cadacarril es de 3,5 m, con mediana y arcenes de 1,0 m, quesuman 13,5 m de ancho de plataforma. El gálibo mínimo esde 5,0 m en la plataforma y zonas accesibles a vehículos yde 2,3 m en las aceras de 0,75 m de ancho mínimo. Lasección geométrica transversal es de tipo policéntrica conuna sección libre interior de 111 m2. La sección de excava-ción varía en función del espesor de sostenimiento y de lanecesidad de ejecutar contrabóveda, sumando 145 m2 o 180m2 en uno u otro caso.La galería de evacuación, ofrece una ruta de escape segurapara los peatones en caso de emergencia. La seccióngeométrica transversal es de tipo bóveda circular conhastiales rectos. La anchura mínima de 4,0 m permite elpaso de vehículos medicalizados.

2.- Excavación en mina

La ejecución de los trabajos de excavación y sostenimientodel túnel y de la galería peatonal, fue confiada a la empresaespecializada Lurpelan, de gran experiencia en la ejecuciónde todo tipo de infraestructuras subterráneas incluyendotúneles carreteros de gran sección y en entornos geológicosadversos.

DEPARTAMENTO TÉCNICO DE LURPELAN – LURPEKO LAN BEREZIAK, S.A.

24 /

Figura 1: Situación de la obra.

IG242_024_029 Túnel de Gainzabala_137828 03/06/15 14:06 Página 24

/ TÚNELES

La ejecución del túnel estaba principalmente condicionadapor la estructura y orientación de las diaclasas, y a la posi-bilidad de formación de cuñas durante la ejecución delavance. El gran diámetro del túnel acrecentaba el riesgode formación de cuñas máximas, que hubieran sidoinabordables por medio de sostenimientos convencionales.Por ello, la ejecución de la fase de avance del túnel serealizó en tres fases: galería piloto y bataches laterales u‘orejas’. La ejecución de la galería piloto, permitía ademásel reconocimiento geotécnico del macizo rocoso, antes deabrir por completo toda la sección del túnel.La excavación se realizó por medio de perforación y vola-dura, empleando tres tipos de sostenimientos basados enla utilización de cerchas metálicas, hormigón proyectado ybulones. Para la selección del sostenimiento del túnel, seadoptó el índice Q de Barton obtenido durante la excavaciónde la galería piloto. No obstante, en el Proyecto se especifi-

/ 25

Figura 2: Sección tipo funcional del túnel de Gainzabala sin contrabóveda.

Figura 3: Fases de excavación del túnel de Gainzabala.

SOSTENIMIENTO TIPO 1 (ST-I)

APLICACIÓN Q ≥ 2

HORMIGÓN PROYECTADO HP-30 con fibra espesor total=15 cm

BULONADO

Bulón Ø25 de acero corrugado

de 5,00 m de logitud en malla

de 1,5 (t) x 2,0 (l)

ESQUEMA

EN SELECCIÓN

SOLERA/CONTRABÓVEDA --

SOSTENIMIENTO TIPO 2 (ST-II)

APLICACIÓN 1 ≤ Q ≤ 2


BULONADOBulón Ø25 de acero corrugado de 5,00 m de logitud en malla

de 1,0 (t) x 1,5 (l)

PARAGUAS O ENFILAJE Paraguas pesado de Micropilotes

ESQUEMA

EN SELECCIÓN

SOLERA/CONTRABÓVEDA

Contrabóveda de 60 cm Sistemática de hormigón HM-30

SOSTENIMIENTO TIPO 3 (ST-III)

APLICACIÓN Q <1/Zona de falla/Zona de emboquille / Zona de entronque


CERCHAS HEB 180 cada metro con pata deelefante en avance

PARAGUAS O ENFILAJE

Paraguas pesado de Micropilotes (Enemboquille y zona de falla con Q <0,2)

ESQUEMA

EN SELECCIÓN

SOLERA/CONTRABÓVEDA

Contrabóveda de 60 cm Sistemática de hormigón HM-30


/ TÚNELES

caban zonas concretas del túnel donde la selección delsostenimiento se independizaba de la calidad del macizorocoso: emboquilles, entronques con la galería de evacua-ción, zona de baja cobertera, etc. En la siguiente tabla seresumen las características de los sostenimientos.Adicionalmente estaba prevista la ejecución de una seriede tratamientos especiales con el fin de hacer frente asituaciones que podrían aparecer, pero que por tener unanaturaleza aleatoria, no se puede concretar con precisiónel lugar o cuantía donde se deberá aplicar:- Tratamientos de estabilización del frente.- Tratamientos de estabilidad de la bóveda.- Tratamientos frente a infiltraciones de agua.- Tratamientos de terrenos cársticos.- Inyecciones.

3.- Geología y geotecnia del túnel

Tanto el túnel de Gainzabala como la galería de evacuaciónde peatones, se han excavado en terrenos sedimentariosAptiense-Albiense (Cretácico Superior), pertenecientes alSector Gernika de la Unidad Oiz. Únicamente se ha excavadouna unidad litológica, correspondiente a margas y margo-calizas grises. En general la roca se presenta muy masiva,homogénea y poco fracturada, con una calidad buena. Elcondicionamiento geotécnico que determina la estabilidaddel túnel son las diaclasas del macizo rocoso; dadas lasdimensiones del túnel principal, pueden dar lugar a laformación de cuñas y bloques de gran tamaño.En la figura 4, se presenta el perfil geológico longitudinaldel túnel y las representaciones esteorográficas de lasfrecuencias de lecturas de las diaclasas detectadas durantela ejecución.

Salvo refuerzos puntuales de bloques detectados por elcontrol geotécnico de obra, la calidad del macizo rocoso hasido de Media a Buena. El índice de calidad Q en general hasido superior a 3 puntos. El buen comportamiento del macizorocoso se corroboró por la auscultación sistemática instaladadurante la ejecución, que registró movimientos muy pocosignificativos. En la figura 5, se muestra la calidad del macizorocoso observada en el frente de la galería piloto, distribuidapor PK y los sostenimientos ejecutados en cada tramo.

4.- Descripción de la ejecución del túnelprincipal y galería de evacuación

La excavación de la calota del túnel de Gainzabala se harealizado en tres fases, galería piloto y bataches laterales(orejas), izquierdo y derecho:Galería piloto: con una altura de 7,2 metros y pases de exca-vación de 3,0 metros. Se realizaba un realce en clave conobjeto de poder ejecutar el sostenimiento provisional de lagalería, sin interferir con el sostenimiento final de la calota.El sostenimiento en clave de la galería ha consistido enbulones, mallazo y hormigón proyectado, siendo este soste-nimiento el definitivo mientras que en hastiales de la galeríapiloto, se realizaba un sostenimiento provisional compuestopor Bulones expansivos Mn-12 y una capa de hormigónproyectado que oscilaba entre los 5 y 15 cm dependiendo delas características y riesgos que presentaba el macizo a lolargo del trazado. La galería piloto avanzó de forma únicahasta alcanzar la zona de entronque con la galería deevacuación donde se comenzó a excavar las orejas deambos hastiales de forma alterna para poder colocar elsostenimiento ST-III correspondiente por proyecto a estazona del trazado, y de esta forma tener en la zona de entron-que la sección de avance completada. Una vez finalizada lazona de entronque se simultanearon dos tajos: Continuaciónde galería piloto hacia la boca Oeste y ensanche de las

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Figura 4. Perfil geológicolongitudinal y frecuencias

de diaclasas.

Figura 5: Distribución de índice Q por PK y sostenimientos instalados en cada tramo Fotografía 1: Frente de galería piloto, perfectamente perfilada.


/ TÚNELES

orejas en retroceso desde el entronque hacia la boca Este.Oreja izquierda: se ha excavado en pases de 1, 0 a 3,0 m delongitud, en función del tipo de sostenimiento. Para el soste-nimiento, bulones L=5m y Ø25mm en ST-I y ST-II, y Ø32mmen ST-III anclados con resina y perforados sobre una capade sellado del terreno con hormigón proyectado.Oreja derecha: con esta fase se completaba la excavaciónde la calota. En el caso de los sostenimientos ST-II y ST-III,era el momento en el que se podían colocar las cerchasmetálicas y el mallazo al tener todo el avance realizado.También se completaba el espesor de hormigón proyectadoy bulones de acero dejando así el sostenimiento definitivocompletado.Galería de evacuación: la excavación de la galería de evacua-ción se comenzó prácticamente al mismo tiempo que la gale-ría piloto del túnel principal. El objetivo era poder llegar alentronque de forma simultánea. La excavación se realizó asección completa ya que se trata de una galería de secciónreducida, para la que se contó con maquinaria específica parala ocasión. Para el sostenimiento se empleó hormigónproyectado y bulones de acero anclados con resina, salvo enlas zonas de emboquille y entronque donde por exigenciasdel proyecto se reforzó este sostenimiento con cerchas THN-16,5. Se excavó en roca de muy buena calidad, como demues-tra el hecho de que solamente 5 m del trazado requirieron elempleo de cerchas (exceptuando emboquille y entronque) deun total de 364,27 m.El método de ejecución al igual que el túnel principal fue elde perforación y voladura pese a ser la zona más cercana alas viviendas, y gracias a la pericia de los profesionales deLurpelan y a su buen manejo de las técnicas de voladuras,conforme a los parámetros dimensionados en los estudiossísmicos previos, no se registró ninguna afección a lasviviendas cercanas.La ejecución del avance del túnel se realizó desde la bocaeste y desde el entronque. La ejecución, transcurrió singrandes problemas, completando la excavación del túnel enmenos de 11 meses de trabajo. En la figura 6 se muestra eldiagrama de rendimientos de excavación, por meses ysección excavada.La ejecución de la destroza se realizó según proyecto porbataches decalados.Bataches laterales izquierdo y derecho: se ejecutabanalternadamente con un decalaje no superior a los 15 m parano desfasar los tajos en demasía y facilitar los trabajos,completando el sostenimiento del túnel una vez ejecutadoel batache retrasado.Para cumplir los plazos exigidos, era necesario contarvarios frentes de trabajo. Por ello, una vez calada la galeríade evacuación con el túnel principal, se simultanearon laslabores de avance de galería piloto desde el entronque hastala Boca Oeste con el ensanche de las orejas desde el entron-que en retroceso hacia la Boca Este. Posteriormente sesimultaneó la destroza desde Boca Este con la excavaciónde las orejas desde el entronque hasta la Boca Oeste. En lafigura 7 se esquematizan las fases de ejecución del túnelprincipal y de la galería de evacuación.

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Fotografía 2: Momento del cale desde el interior del túnel en Boca Oeste.

Fotografía 3: Colocación de bulones en sostenimiento definitivo.

Fotografía 4: Colocación de cerchas al ejecutar el batache derecho del avance.


/ TÚNELES

El entronque entre el túnel y la galería de evacuación, erauno de los tramos donde el proyecto preveía la selección delsostenimiento del túnel principal independientemente de lacalidad del macizo rocoso. Por esta razón, entre los PK2+544 al 2+524, se ejecutó un sostenimiento ST-III, a pesarde que el índice de calidad Q del macizo variaba entre 1,6 y6. Este tipo de sostenimiento, implicaba la colocación decerchas pesadas HEB-180.El entronque se realizó desde la cota de avance del túnelprincipal, iniciándose con la ejecución de un paraguaspesado de micropilotes de armadura tubular de acero TM-80, de 101,6 mm de diámetro y 7 mm de espesor, ejecutadoscon un jumbo con el sistema Symmetrix. Las cabezas de losmicropilotes, se recogieron en una viga zuncho de hormigónarmado. En la fotografía 6, se puede ver la puesta en obrade la armadura de este zuncho.Una vez ejecutado el paraguas de protección y el zuncho,se excavaron los últimos metros desde la galería deevacuación con una última voladura, como se puede ver enla fotografía 7.

Por último, se ejecutó el sostenimiento del último pase de lagalería de evacuación, como se puede ver en la fotografía 8.

5. Medios de ejecución

Para poder ejecutar de forma satisfactoria y cumplir losexigentes plazos marcados por la propiedad, fue necesarioimplementar varios frentes de producción, y por lo tantocontar con maquinaria suficiente para conseguir que opti-mizar los ritmos de los distintos tajos. Lurpelan ha utilizadopara ello su maquinaria propia, entre la cual destacamos lossiguientes equipos principales:

Equipos de excavación, carga y transporte de escombro:- Pala cargadora Volvo L-120 (1 ud.)- Pala cargadora Volvo L-150 (1 ud.)

28 /

Figura 7: Fases de excavación y desescombro deltúnel y de la galería de evacuación.

Fotografía 5: Vista ejecución de la destroza, hastial izquierdo ya sostenido.

Figura 6: Diagrama de producción mensual desglosado por sección excavada.

Fotografía 6: Armado del zuncho para el emboquille de la galería deevacuación.

Fotografía 7: Demolición del sostenimiento entre túnel y galería.

Fotografía 8: Último pase de la galería de evacuación completado.


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- Retroexcavadora de 24 ton (1 ud.)- Retroexcavadora de 12 ton (1 ud.)- Camión dúmper Volvo A-25 (3 uds.)Equipos de perforación de voladura, micropilotes y bulones:- Jumbo Sandvik DT1130-C-Data totalmente robotizado

(2 uds.)- Jumbo Atlas Copco Rocket Boomer 282 (2 uds.)Equipos de proyección de hormigón:- Robot de proyección por vía húmeda Putzmeister Sika

PM500-C (2 ud.)Medios auxiliares:- Cesta elevadora Normet (1 ud.)- Manipuladora telescópica rotativa Manitou MRT 1542

(2 ud.)- Manipulador telescópico rígida Manitou MT1635

6. Conclusiones

La ejecución del túnel de Gainzabala ha supuesto una grancomplejidad técnica y logística desde el punto de vista de laejecución del túnel. La gran sección de excavación durantelos 639,25 m de longitud del túnel en mina, las numerosasfases de ejecución, la complejidad de mantener varios tajos

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de producción abiertos simultáneamente y con ritmos deproducción muy exigentes, así como el intenso controlgeotécnico que ha sido preciso implantar, han hecho de estetúnel un hito en la ejecución de túneles en Bizkaia. Excava-ciones en roca de similares dimensiones y método de ejecu-ción son habituales, por ejemplo en las cavernas de lasestaciones de la red de Metro de Bilbao, pero es importantedestacar que la longitud del túnel de Gainzabala casi quin-tuplica la de una caverna de metro.A pesar de todos estos retos, Lurpelan ha sabido responderágilmente a los altos requerimientos exigidos por la UTEadjudicataria y por Interbiak- Diputación Foral de Bizkaia,en cuanto a rendimientos de ejecución, control cualitativo ycontrol geotécnico de la excavación, y el túnel ha sido puestoen servicio el reciente 6 de mayo de 2015, para satisfacciónde usuarios y vecinos./

Lurpeko Lan Bereziak, S.A.Pol. Ind. El Campillo, Pab.1948500 Abanto (Bizkaia) • Tel. 946 400 [email protected] • www.lurpelan.com



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Ingeniero tunelero es una aplicación para

móviles y tabletas Android, creada por

Antonio José Cano en 2014 (V 2.0). La

aplicación abarca los apartados

determinantes en el diseño y

construcción de un túnel por métodos

convencionales (ventilación,

electrificación, redes de agua y aire,

voladura, geotecnia, movimiento de

tierras, mediciones y tiempo de

ejecución). El objetivo es que el

profesional que disponga de una

herramienta de bolsillo pueda realizar

cálculos rápidos en cualquier parte;

práctica y cómoda pero sin perder

funcionalidad. Y compacta, englobando

en una única aplicación distintas

disciplinas.

UNA APP PARA ABARCAR LOS PASOSFUNDAMENTALES EN EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES

El formato de utilización es muy sencillo: en cadamódulo hay una pestaña de ‘Entrada de datos’ y otrade ‘Resultados’. Algunos campos se rellenan auto-

máticamente con valores habituales de referencia, aunquees posible modificarlos. También muchos campos cuentancon un botón informativo explicativo del mismo o con infor-mación adicional. Los resultados se mostrarán en rojo si nose cumple alguna determinada condición o si falta por meterdatos, o bien no son coherentes.Antonio José Cano es un ingeniero de minas con más dequince años de experiencia en obra subterránea. Actual-mente se encuentra trabajando en un túnel de 8,5 km delongitud en la línea de Ave Madrid-Ourense.A continuación se describirán someramente los módulosque incluye la aplicación:

1) Cerrar o abrir proyecto

Este módulo, como su nombre indica, permite crear un nuevoproyecto o bien cargar uno existente, para consulta, modifica-ción o transmisión de informes vía email. Una vez creado yabierto un proyecto, los datos se guardarán automáticamenteen el mismo, grabándose en la memoria física del dispositivo.

2) Ventilación

En este apartado, a partir de una serie de datos de entrada(maquinaria, potencia diesel, cantidad y tipo de explosivoutilizado...) se calcula el caudal de aire necesario y la poten-

ANTONIO JOSÉ CANO

30 /

IG242_030_033 Una app para abarcar_134293 03/06/15 14:13 Página 30

/ APP

cia teórica del ventilador necesario, entre otros parámetros.El diámetro del manguerón de ventilación se calcula portanteo (se prueban distintos valores en ‘Entrada de datos’ yse comprueban los resultados obtenidos). Además, enfunción del coeficiente de fugas se obtienen sendas repre-sentaciones gráficas de presión y caudal en el manguerónfrente a distancia al ventilador. Estas representacionespueden ser útiles al compararlas con las reales para deter-minar las fugas en dicho manguerón.

3) Electrificación

Este módulo se subdivide a su vez en dos: cableado defuerza y cableado de iluminación.

3.1) Cableado de fuerza

Este apartado permite realizar un tanteo para determinarla sección de cable de fuerza. Se considera la disposiciónhabitual de los equipos: un transformador o grupo electró-geno como fuente de energía, del cual parte una línea hastael cuadro eléctrico en el frente de excavación (‘patín’),pudiendo existir un cambio de sección intermedio previo.Desde este patín parte la línea que alimenta la máquinaconsiderada (generalmente jumbo o robot).

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Aparte de la sección del cable el programa muestra lascaídas de tensión en distintos puntos, así como otra seriede parámetros.



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3.2) Cableado de iluminaciónSimilar al anterior pero relativo a la línea de alumbrado.Permite considerar el caso habitual de líneas derivadas dela principal donde se disponen las luminarias.

4) Redes de agua y aire

Este módulo se subdivide en dos: tubería de aire compri-mido y tubería de agua.

4.1) Tubería de aire comprimido

Calcula el diámetro de la tubería de aire comprimido nece-sario para unas determinadas presiones al inicio y fin de lamisma o bien la presión inicial requerida para una presiónfinal y diámetro de tubería dados.

4.2) Tubería de agua

En este apartado hay una pestaña adicional a las habitualesde ‘Entrada de datos’ y ‘Resultados’: ‘Pérdidas menores’.Esta pestaña adicional permite calcular las pérdidas meno-res (codos, tes, válvulas...).Al igual que en el caso de la tubería de aire comprimido, sepuede calcular el diámetro necesario de la tubería de aguapara unas presiones iniciales y finales dadas o bien calcularla presión inicial necesaria con los otros dos parámetrosconocidos.

5) Voladura

Este módulo calcula el esquema de voladura y carga deexplosivo en el caso del cuele de cuatro secciones. Seobtienen resultados de piedra, carga de fondo y columna,espaciamiento y número de tiros, para el cuele, zapateras,destroza y recorte.

6) Geotecnia

Este módulo se subdivide en tres: clasificaciones empíri-cas, curvas características y cinemática de un bloque.

6.1) Clasificaciones empíricas

En función del estado de la discontinuidad principal y de ladirección del túnel se obtienen distintos RMRs, tomandocomo referencia el de Bieniawski 1989: RMR básico, RMRintrínseco, RMR corregido, RMR cuantía y RMR proceso. Apartir de correlaciones se calculan el GSI y el Q de Barton.Por último, se incluyen las conclusiones de Bieniawskirespecto a la calidad del macizo resultante, cohesión y fric-ción del mismo y sostenimiento recomendado.

6.2) Curvas características

Se calculan aquí las curvas características representativasdel macizo rocoso y del sostenimiento, incluyendo gunita,cerchas y bulones, y se representan gráficamente.En ‘Resultados’ también se calcula el factor de seguridadobtenido, convergencia, radio de plastificación... y diversosparámetros geomecánicos del macizo: resistencia acompresión simple y a tracción, mb, s y a (Hoek-Brown),módulo de deformación, módulo de cizalladura, módulovolumétrico, cohesión, fricción, coeficiente de Poisson ypotencial de fluencia. En los botones informativos se indicala formulación utilizada.

6.3) Cinemática de un bloque

Se calcula la cuña de roca mayor que se puede formar enclave, supuesta plana, por intersección de tres familias dediscontinuidades. Se consideran nulas la cohesión y fric-ción de las superficies de deslizamiento, así como elempuje de agua. El programa permite incluir gunita y unamalla de bulones. La cuña se puede escalar simplementeintroduciendo un ancho ficticio menor de túnel.

32 /


/ APP

En ‘Resultados’ se muestran las mediciones (longitud,excavación, gunita, bulones, cerchas y micropilotes) parael total del túnel.

9) Tiempo de ejecución

En función de los datos introducidos en el apartado anterior(‘Mediciones’) y de los rendimientos considerados para lasdistintas actividades que se desarrollan en un ciclo de exca-vación y sostenimiento, se calculan los tiempos totales yparciales de ejecución del túnel. Es de destacar que elprograma muestra por defecto rendimientos medioscontrastados por la experiencia.

10) Compartir proyecto

Por último, este apartado genera un informe que incluye loscálculos realizados en los módulos seleccionados, y permitesu envío a través de email./

/ 33

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En ‘Resultados’ se obtiene el volumen, masa, altura ylongitud de la cuña, y el factor de seguridad.

7) Movimiento de tierras

Se calcula el número de camiones óptimo para que eltiempo de desescombro de la pega sea el mínimo. Tambiénse indica la duración de un ciclo de camión y las toneladastotales desescombradas a la hora.

8) Mediciones

En este apartado se introducen los datos de cada seccióntipo de excavación y sostenimiento (RMR, sección, longi-tud, tipo de excavación, longitud de pase y medicionesunitarias de gunita, bulones, cerchas y micropilotes). Unavez introducidos los datos, las secciones tipo se puedenconsultar buscándolas por su nombre y la fase de exca-vación (completa, avance o destroza) correspondiente.


IG242_034_043 Segmentación_137998 04/06/15 11:52 Página 34

/ TÚNELES

/ 35

En ciertas fases de proyecto resulta

necesaria la aplicación de métodos

rápidos y sencillos para establecer unas

bases iniciales de diseño así como para

cuantificar, en la medida de lo posible, la

incertidumbre asociada al diseño

propuesto. Los métodos analíticos

permiten, dentro de sus limitaciones,

realizar estas tareas aplicando métodos

estadísticos sencillos y conocidos cuyo

coste de aplicación en otras

metodologías de cálculo sería excesivo

desde un punto de vista económico y

temporal.

SEGMENTACIÓN DESOSTENIMIENTOS SEGÚN MONTERAE INTEGRACIÓN CON EL MÉTODO DEELEMENTOS FINITOS

1.- Introducción

En ciertas fases de proyecto, generalmente las iniciales, enfase de anteproyecto o de estudios de factibilidad, es necesarioel uso de métodos de cálculo simples que ofrezcan sencillez yflexibilidad de uso y una relación del coste/tiempo de uso conlos resultados obtenidos satisfactoriamente.A este hecho hay que sumar que en dichas fases de proyectola información disponible suele ser escasa, generando unagran incertidumbre y desaconsejando el uso de métodos de

JUAN LUIS HITA MARÍA. DEPARTAMENTO DE GEOTECNIA Y OBRAS SUBTERRÁNEAS. AECOM ESPAÑA /JUAN HERRERA HERBERT. UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

cálculo más complicados. Estos métodos requerirán datosfiables y una gran cantidad de tiempo empleado en la modeli-zación para reportar resultados satisfactorios.Como es conocido, en estas fases iniciales de proyecto ni eltiempo disponible ni el conocimiento del terreno alcanzan losniveles requeridos por estos métodos. Tampoco el nivel dedetalle del diseño suele invitar al uso de métodos más compli-cados como el método de elementos o diferencias finitas.Asimismo, la gran incertidumbre inherente a las fases inicialesde proyecto requiere no sólo el uso de métodos simples, sino elplanteamiento y estudio de la mayor cantidad de casos posibles.Para ello, se deberá hacer uso de la aplicación de métodos esta-dísticos que puedan ser aplicados a métodos sencillos queprovean de la posibilidad de estudio de la mayor cantidad decasos posibles con un coste y en un plazo de tiempo razonables.Además de esta aplicación general, ampliamente conocida, laexposición se centrará en el planteamiento de la monteracomo variable aleatoria de cálculo y su aplicación a la segmen-tación de sostenimientos según la montera sobre la clave y alestablecimiento de casos de cálculo en el método de elemen-tos finitos.

2.- Objeto y alcance del artículo

En el presente artículo se propondrán diferentes métodosde análisis de los datos resultantes de la aplicación demétodos estadísticos sencillos a métodos de cálculo detúneles analíticos, centrándose en la aplicación de éstos almétodo analítico generalmente denominado ‘convergencia– confinamiento’.Los métodos analíticos imponen al modelo de cálculo ciertassimplificaciones en las condiciones de carga y simetría,haciendo posible realizar el análisis de la interacción terreno-


/ TÚNELES

sostenimiento a partir de este modelo básico (Duncan Fama,[1993]; Carranza Torres [2004]).Como modelos de cálculo para el planteamiento del métodose tomarán los siguientes:• Formulación propuesta por Carranza y Torres (2004) para

la determinación de las líneas características del terrenousando el criterio de Hoek-Brown.

• Método de Vlachopoulos y Diederichs (2009) para ladeterminación del desplazamiento anterior a la coloca-ción del sostenimiento.

• Formulación de la línea de confinamiento por medio delas formulaciones propuestas por Hoek (1980) y Badry yBrown (1985).

De igual manera, los métodos estadísticos que se trataránen el artículo son los siguientes:• Métodos de sensibilidad basados en el análisis de la

varianza.• Método de Montecarlo.• Análisis de fiabilidad.• Cada uno de estos métodos se aplicará a una fase de

cálculo determinada, como se mostrarán más adelante.De igual modo, se propondrán métodos para la interpreta-ción en profundidad de los resultados de su aplicación,tomando como centro de la exposición el uso de la monteracomo variable aleatoria en el método de Montecarlo para suaplicación a la segmentación de sostenimientos según lamontera sobre la clave y al establecimiento de casos decálculo en el método de elementos finitos.

3.- Metodología de aplicación de losmétodos estadísticos

La metodología propuesta se resume en 4 apartados prin-cipales. Estos apartados, junto con los métodos estadísticosaplicables, se muestran en la siguiente tabla:

Cada una de estas fases se detallará en los puntos siguientes:

3.1.- Establecimiento de las variables másinfluyentes en el cálculo

El objetivo de esta fase es establecer las variables quecausan un mayor impacto en los resultados de cálculo, yasea por su alta variabilidad, por su influencia en la formu-lación del método de cálculo o por una mezcla de ambas.En esta fase se hará uso de estudios de sensibilidad basa-dos en la varianza. Este método constituye un tipo de análi-sis de sensibilidad por medio del cual se descompone lavarianza de la salida del modelo analizado en diferentesfracciones que se asignan a cada uno de los inputs de dichomodelo o a la interacción de dos o más inputs. Su formu-lación general es la siguiente:

De esta forma, es posible establecer la contribución decada variable de cálculo a la varianza final del resultadodel mismo. Por lo tanto, se puede establecer qué paráme-tro será más adecuado modelizar como variables aleato-rias ya que interesa estudiar cómo afecta su variabilidadal cálculo y cuáles se podrán tomar como constantes,puesto que su afección al cálculo es mínima y su variabili-dad no afectará de gran manera a éste.Es decir, al final de esta fase se deberá obtener dos gruposde parámetros de cálculo:• Parámetros que se modelizarán como variables alea-

torias.• Parámetros que se modelizarán como constantes.Cabe comentar que, en el método propuesto, el único pará-metro que se tomará siempre como variable aleatoria esla montera.Un ejemplo de un estudio de sensibilidad para la aplicacióndel método propuesto por Carranza Torres (2004) talud sepresenta a continuación:

36 /

Fase de cálculoSensibilidadbasado en lavarianza

Montecarlo Fiabilidad yprobabilidad

Establecimientovariable másinfluyentes

X - -

Establecimientode la interaccióndel terreno y del sostenimiento

- X -

Establecimientode los índices defiabilidad y probabilidad defallo

- - X

Análisis de losresultados: Segementación desostenimientos y selección decasos de M-E:F.

- X -

Tabla 1.- Aplicación de los métodos estadísticos según fase de cálculo.

Figura 1.- Resultados del análisis de sensibilidad basado en lavarianza para la formulación de Carranza Torres (2004).


/ TÚNELES

/ 37

Una vez definidas las variables aleatorias, se debe definir elmodelo de comportamiento del terreno por medio del cualse hallarán las líneas características.Una vez establecido el modelo de comportamiento, se reali-zará una simulación de Montecarlo donde se definirá lalínea característica media, así como las siguientes distribu-ciones, que deberán ser ajustadas a la más adecuada:• Distribución de radio de plastificación máximo.• Distribución de la convergencia máxima registrada.Generalmente ambas se podrán ajustar a una distribuciónNormal, Lognormal, Beta o Gamma.

3.2.- Establecimiento del comportamiento delterreno y de su interacción con el sostenimiento

En este segundo paso se establecerá por medio de un análi-sis de Montecarlo la distribución de desplazamiento parauna o varias distancias fijas del frente, dependiendo de lasopciones que se quieran valorar.Para el caso del método de Vlachopoulos y Diederichs(2009), los parámetros que será necesario establecer comovariables aleatorias por medio de sus respectivas distribu-ciones y estadísticos, será:• Radio de plastificación máximo.• Convergencia máxima registrada.• Convergencia en el frente.Que deben ser extraídos del cálculo de Montecarlo realizadocon las líneas características en los dos primeros casos y

Figura 2.- Distribución estadística de la convergencia resultante de unanálisis de Montecarlo.

Figura 3.- Comparativa de diferentes métodos analíticos deestimación del desplazamiento a una cierta distancia del frente.

de la aplicación de dicho método a la formulación propuestapor Vlachopoulos et al (2009) para la convergencia en elfrente o uif:

Donde uim es el desplazamiento que ocurre cuando sealcanza el radio de plastificación máximo rpm y ri el radio deltúnel.Una vez establecido como una variable aleatoria, conocidasu distribución y estadísticos básicos, se seleccionará elvalor de convergencia o desplazamiento al que se deseeestudiar el comportamiento del sostenimiento. Para ello serecomienda el cálculo del mismo por medio del estableci-miento de valores característicos de cálculo por medio de lafórmula propuesta por Schneider (1997):

Xk = Xm - 0,5·�Siendo:• Xk= valor característico• Xm= valor medio

• σ= desviación típica

Una vez establecido dicho valor, se debe calcular la línea deconfinamiento o del sostenimiento. Existen diferentes méto-dos para ello, siendo el propuesto en la presente tesis elmétodo de Hoek (1980) y de Badry y Brown (1985). Con ellosse debe establecer el estudio obteniendo las distribucionessiguientes:• Factor de seguridad.• Margen de seguridad (M = Resistencia - Solicitación),

junto con las de las capacidades resistentes y solicitan-tes y el cálculo de la probabilidad de fallo.

• Radio de plastificación en el punto de equilibrio.Para un estudio más detallado, se recomienda realizar elcálculo para:• Diferentes distancias al frente.• Diferentes configuraciones del sostenimiento (espesores

de hormigón proyectado, mallas de bulones, cerchas, etc.).• Diferentes resistencias del hormigón.De esta manera se puede realizar un estudio muy detalladode la influencia de estos factores sobre el sostenimiento ysu impacto sobre el diseño.

Figura 4.- Cálculo del valor característico del desplazamiento a unacierta distancia del frente.


Donde n es el número de veces que está previsto usar elsostenimiento a lo largo del trazado del túnel y Pf la proba-bilidad de fallo de una sección aislada.Es importante comentar que, como recomendaban Kalama-ras, Grasso et al (1999), no se debe confiar que el cálculo defiabilidad ‘protegerá’ de posibles inexactitudes o errores yse debe elegir tanto métodos adecuados como valoresadecuados –junto con sus dispersiones- para cada paráme-tro-. De otro modo, el cálculo no resultará representativo y,por ello, resultará inútil para un diseño fiable.

4.- Segmentación de sostenimientos yselección de casos de M.E.F.

Una de las mayores ventajas de los métodos analíticoscomprende que, debido a su sencillez, es posible aplicarmétodos de cálculo costosos como el método de Montecarlo.De este modo, es posible realizar decenas de miles de

/ TÚNELES

Como comenta E. Hoek (1998) en su publicación ‘Reliabilityestimates and their impact on design’, una manera sencillade estimar la eficiencia de un sostenimiento es establecerla distribución del radio de plastificación en el punto deequilibrio entre el sostenimiento y el terreno, de manera quea mayor eficacia del mismo, menor dispersión se medirá enlos datos, registrándose un descenso de la desviación típica.

Otra manera complementaria constituye la recomendadapor Kalamaras, Grasso et al (1999), donde se recomienda lacitada variación de la configuración del sostenimiento y suimpacto en el margen de seguridad. Obviamente, a menordispersión en los datos en el entorno de un valor aceptabledel mismo, mayor fiabilidad del sostenimiento.

3.3.- Establecimiento de los índices de fiabilidad yprobabilidad de fallo para un diseño óptimo

A partir de la distribución del margen de fallo, establecerlos índices de fiabilidad y probabilidades de fallo para cadaprueba y escoger el que se considere más adecuado desdeel punto de vista técnico y económico comparando, además,con otras experiencias anteriores (K.K. Phoon, 2004).

Una vez establecida la probabilidad de fallo, se recomiendael uso de la fórmula propuesta por Kalamaras, Grasso et al(1999) para el cálculo de la probabilidad de fallo global deun sostenimiento:

38 /

Figura 5.- Distribución del radio de la corona de plastificación consostenimiento.

Figura 6.- Distribución e intervalo de confianza hallados para el margende seguridad de un determinado diseño.

Sostenimiento R.M.R Montero (m)

ST-I> 65 Cualquiera

65 > R.M.R. > 55 < 150

ST-II65 > R.M.R. > 55 Cualquiera

55 > R.M.R. > 45 < 100

ST-III55 > R.M.R. > 45 Cualquiera

45 > R.M.R. > 35 < 100

ST-IV 45 > R.M.R. > 35 Cualquiera

ST-V R.M.R. < 35 Cualquiera

ST-B Emboquille -

Tabla 2.- Segmentación de sostenimientos por calidad delmacizo y montera.

cálculos con un coste temporal muy ajustado. En programascomo Rocsupport de Rocscience esta tarea puede llevarmenos de 10 minutos.Así pues, esta cantidad de cálculos que es posible realizarreporta al diseñador la posibilidad de obtener una grancantidad de resultados que pueden ser correlacionadosentre sí.Una aplicación interesante de los cálculos que pueden sercorrelacionados comprende el análisis de la relación exis-tente entre la montera de cálculo y la convergencia obtenida.De este modo, es posible establecer límites de utilización desostenimientos según la montera sobre la clave. Este hechose ha denominado ‘segmentación de sostenimientos’.

4.1.- ¿En qué consiste la segmentación desostenimientos según su montera?

En un proyecto de túneles generalmente se define cadasostenimiento por el rango de calidad del macizo rocosopara el cual ha sido diseñado. Este diseño suele realizarsepara las condiciones pésimas de dicho rango, que incluyenla máxima montera aplicable.


/ TÚNELES

Este método resulta en un diseño muy conservador; sinembargo, cabe preguntarse, ¿sería aplicable ese mismosostenimiento para un rango de calidad del macizo rocosopeor si se modifica la variable montera, es decir, si tenemosen cuenta el diferente comportamiento del macizo según elestado tensional del mismo?Simplificando, ¿podría ser válido un diseño pensado, porejemplo, para 400 m de montera y R.M.R.= 55 para unmacizo con calidad R.M.R.=45? ¿Qué variable podría hacerque el comportamiento del macizo sea similar? En estepunto entra en juego la montera, ya que ésta generará dife-rentes estados tensionales que provocarán diferentescomportamientos del macizo rocoso.De esta manera, la segmentación de sostenimientosconsiste en el estudio de la validez de un determinado soste-nimiento para rangos inferiores de calidad del macizo delque inicialmente estaba diseñado tomando como variablede cálculo la montera. Este hecho permite una optimizaciónde la distribución de sostenimientos, reduciendo costestanto económicos como de ejecución del túnel.

4.2.- ¿Por qué tomar la montera como variablealeatoria? ¿Cómo modelizarla?

Como se viene comentando, la montera representa el paráme-tro de cálculo que será necesario establecer como variablealeatoria para poder realizar el estudio de la validez del soste-nimiento en condiciones peores a las inicialmente propuestas.Para modelizar la montera como variable aleatoria puedeprocederse de diferentes métodos. Se recomienda elpropuesto por Hita (2015) donde se propone modelizar lamontera en el tramo que se desee estudiar como cualquierotra variable aleatoria; es decir, primero hallando el histo-grama correspondiente y sus estadísticos principales y esta-bleciendo la distribución estadística con mejor ajuste.

/ 39

Figura 7.- Distribución triangular aplicada a la modelización de lamontera (expresada en tensiones iniciales) como variable aleatoria.

Distancia (m)Cotas (msnm)

Montera (m) Presión (MPa) % de recorridoTúnel Terreno

250 221,91 316,905 94,995 2,6 17,9300 218,09 347,55 129,46 3,5 21,4350 216,18 362,8725 149,6925 4,0 25,0400 211,64 391,72 180.08 4,9 28,6450 208,415 413,805 205,38 5,5 32,1500 205,18 431,38 226,2 6,1 35,7550 201,95 451,21 249,26 6,7 39,3600 198,73 437,31 238,58 6,4 42,9650 195,505 440,275 244,77 6,6 46,4700 192,27 451,52 259,25 7,0 50,0750 189,04 458,625 269,585 7,3 53,6800 185,82 472,12 286,3 7,7 57,1850 182,595 482,42 299,825 8,1 60,7900 179,36 494,6 315,24 8,5 64,31000 172,91 528,72 355,81 9,6 71,41100 166,45 532,72 366,27 9,9 78,61200 160,78 504,1 343,32 9,3 85,71300 160 495,33 335,33 9,1 92,91400 160 508,17 348,17 9,4 100,0

Tabla 3.- Modelización de la montera para el ajuste de una función estadística.

Cabe comentar que la distribución triangular suele ser muyútil en estos casos, usándose frecuentemente también ladistribución normal.

4.3.- Estudio montera vs convergencia.Establecimiento de las monteras límite

Por lo tanto, el objetivo del estudio de la validez de un deter-minado sostenimiento en una calidad del macizo rocosodeterminada será el establecimiento de la montera límite ala que es posible aplicarlo con una determinada seguridad.Para determinar esa seguridad de aplicación se tomaránvarias referencias:• Convergencia límite asumible. Establecida por los límites

usuales –se recomienda asumir tal que la convergenciasea menor del 1%-.

• Margen de seguridad y probabilidad de fallo de los casoscon una convergencia igual o menor a la convergencialímite establecida.


/ TÚNELES

De esta manera se asegura la seguridad del sostenimientopara el rango de calidad del macizo y la montera planteados.Entonces, partiendo de estas premisas, ¿cómo se puedehallar la montera límite? Este punto resulta sencillo una vezse ha establecido la convergencia límite y se ha aseguradoque el margen de seguridad y la probabilidad de fallo parala misma son adecuados.Se deberán hallar los estadísticos principales –media ydesviación típica- de las monteras de cálculo de los casosque han registrado una convergencia igual o menor a laestablecida como límite. De este modo, se pueden obtenertablas como la siguiente:

Se recomienda tomar el valor característico de la montera pormedio de la fórmula de Schneider (1997). Asimismo, la reali-zación de gráficos como los siguientes resulta muy sencilla:

40 /

Figura 10.- Diagrama de flujo para la metodología de cálculo pormedio del método de convergencia confinamiento propuesta.

Donde z representa la montera. En el eje y se representa elporcentaje de resultados según su nivel de convergencia

(verde <1% a rojo >5%). Resultando sencillo la localizaciónde los casos límite y de la montera límite. De esta manera,partiendo de estos datos es sencillo establecer casos decálculo en M.E.F.En este caso se representa la convergencia contra lamontera de cálculo, resultando sencillo y rápido establecergráficamente tendencias y correlaciones entre ambas –asícomo con otras muchas variables-.Por último, un resumen de la metodología propuesta semuestra en la siguiente figura:

Figura 8.- Representación del porcentaje de resultados obtenidossegún la montera de cálculo y la convergencia resultante.

Figura 9.- Representación gráfica de la convergencia resultante vsmontera de cálculo de todos los cálculos realizados en un diseño.

Rangos de Variación. ST-IV. Macizo Tipo IV. Montera

Conv. < 1%

1 % < Conv. <2,5 %

2,5 % < Conv.< 5 %

Conv. < 5%

Montera Media (m) 186,80 271,31 296,97 310,68

Desv. Típica (m) 61,89 60,09 59,16 54,29

Montera Max. (m) 393,52 395,93 395,88 395,96

Montera Min. (m) 60,03 69,22 105,43 128,95

C.V. (%) 33,1% 22,1% 19,9% 17,5%

Tabla 4.- Estadísticos resultantes del estudio de la montera vs convergencia.

4.4.- Integración de los cálculos analíticos con elM.E.F.Una vez establecidas las monteras límite en cada situación,estos casos deberán ser comprobados por medio de méto-dos más certeros como es el método de elementos finitosen fases más avanzadas de proyecto.


De este modo, se pueden establecer casos de cálculocomplementarios a los casos pésimos que generalmenteson analizados. El proceso se muestra en la siguiente figura:

4.5.- ¿Qué se consigue con la segmentación desostenimientos?

El objetivo principal consiste en poder realizar un estudioinicial de la optimización del uso de los sostenimientos que,posteriormente, pueda ser complementado con estudiosmás avanzados y exactos que corroboren las hipótesisiniciales.Al proponer sostenimientos más ligeros y con mayorespases de avance, se optimiza el coste de construcción deltúnel, tanto en materiales como en tiempo de construccióntomando como base de cálculo no sólo la calidad del macizorocoso sino los diferentes comportamientos del mismosegún el estado tensional del macizo.

4.6.- Limitaciones del método

Como se ha venido comentando, el método de convergenciaconfinamiento realiza unas simplificaciones en las hipótesisde cálculo que le permiten resolver las ecuaciones demanera analítica.Estas limitaciones deben ser tenidas en cuenta a la hora deutilizar el método. De esta manera, los cálculos realizadospor medio de métodos analíticos deberán ser complemen-tados con cálculos más avanzados y exactos -como los reali-

Figura 11.- Diagrama de flujo para la integración de la metodología decálculo propuesta con el método de elementos finitos.


/ TÚNELES

zados por medio del método de elementos finitosen fasesavanzadas de proyecto o bien ser usados como primerasaproximaciones en fases iniciales o de estudios de viabilidadpara estimaciones de costes, tiempos de construcción, etc.

5.- Conclusiones

La metodología de cálculo propuesta permite la gestión dela incertidumbre de cada uno de los parámetros que inter-vienen en ella, partiendo desde los parámetros del terrenoa los propios del sostenimiento, proveyendo de una meto-dología flexible y con una gran capacidad de generar infor-mación útil.Sin embargo, las propias limitaciones del método hacenque las líneas de confinamiento o del sostenimiento semuestren como una aproximación a la interacción delterreno y el sostenimiento en muchos casos donde lageometría del túnel, su método de excavación o el estadotensional del macizo no coincida con las hipótesis simpli-ficadas que se asumen.Por el contrario, debido a la simplicidad de estos métodos,resulta sencilla y aceptable en coste la aplicación de méto-dos costosos como el método de Montecarlo. Estos méto-dos permiten el planteamiento de decenas de miles decasos de cálculo que reportan una gran cantidad de infor-mación al diseñador y le aportan una herramienta muypotente en fases preliminares de diseño.Tomando esta ventaja como base, se plantea el método desegmentación de sostenimientos. Este método permite larealización de una gran cantidad de estudios con el objetivode conseguir la optimización de la distribución espacial delos sostenimientos propuestos.Esta optimización se puede convertir en una optimizaciónde la estimación de costes en fases iniciales de proyecto y,junto con el uso de métodos más potentes, en una reduc-ción real de costes y de tiempo de ejecución del túnel./

42 /

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/ ILUMINACIÓN EN TÚNELES

Un estudio del laboratorio R-Tech de Schréder en Lieja(Bélgica), realizado durante tres meses en dos túnelesdistintos, comparó en condiciones estrictamente

análogas dos enfoques de iluminación LED en este segmento.- Solución Schréder: luminarias selladas por un protector

de vidrio plano.- Solución más común: luminarias cuyas lentes están en

contacto directo con la atmósfera.El objeto de este estudio fue cuantificar el impacto de lasuciedad en la fotometría y el rendimiento de ambas solu-ciones LED.Para objetivar los resultados, las luminarias se colocaronen tres zonas distintas sin estar conectadas eléctricamentecon el fin de eliminar la mínima influencia de una posiblevariación de flujo inherente a la fuente luminosa.Las prestaciones de las luminarias fueron cuidadosamentemedidas en laboratorio antes de su instalación, tras sufuncionamiento en el túnel durante tres meses y despuésde limpiarlas.

SEGURIDAD EN LA ILUMINACIÓN DE TÚNELES

El vidrio protector mantiene lasprestaciones fotométricas a lo largo deltiempo

Las conclusiones fueron inequívocas, después de docesemanas instaladas en el túnel:- Se registra una depreciación del flujo superior al 10% en

las luminarias cuyas lentes están expuestas directa-mente a la atmósfera en comparación a aquellas equi-padas con vidrio protector.

- Una luminaria sin protector pierde el 19% de su flujoinicial debido a la suciedad, mientras que en el caso másdesfavorable de una luminaria equipada con un vidrioprotector esta depreciación se limita al 8%.

- Después de la limpieza, las luminarias protegidas por unvidrio plano recuperan el 100% de su flujo, mientras quelas luminarias desprovistas de protector quedan irrever-siblemente modificadas con una pérdida del 2,5% delflujo inicial.

Es interesante poner estas cifras -registradas solamentedespués de unas semanas de actividad- en perspectivaconsiderando la duración de una instalación de iluminacióny la frecuencia de las operaciones de mantenimiento en untúnel. Cada limpieza degrada de manera irreversible laslentes no protegidas y deteriora gradualmente la eficaciageneral de una instalación de este tipo.

Elevada luminancia a lo largo del tiempo

Un túnel es un entorno cerrado sometido a múltiples agre-siones (gases de escape, hollín, micropartículas, sal...). Lasuciedad se deposita de manera uniforme sobre un vidrioplano, formando una fina película de grasa, pero se fijaasimétricamente sobre las lentes, acumulándose sobre ellado expuesto al sentido de circulación.Una lente sucia o estropeada no solamente bloquea laemisión de luz, sino que además modifica completamentela fotometría general de una luminaria y pone en peligro laseguridad de los usuarios.

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44 /

Un estudio demuestra la superioridad de

las luminarias LED de Schréder para

alumbrado de túneles, por estar provistas

de un protector de vidrio plano, frente a las

luminarias cuyas lentes están en contacto

directo con la atmósfera.

16:20:38

IG242_044_045 Seguridad en la iluminación_137929 04/06/15 06:53 Página 44

/ ILUMINACIÓN EN TÚNELES

ridad, ya que su diseño con vidrio plano mantiene el rendi-miento fotométrico a lo largo de tiempo.Preservar la seguridad reduciendo la necesidad de mante-nimiento es un gran beneficio para los usuarios. Schréderlo ha comprendido bien y demuestra a diario lo adecuadasque son sus aportaciones técnicas en sus soluciones LEDpara túneles./

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/ MINERÍA

/ 47

1.- Introducción

Desde el punto de geológico, la estructura general del áreade estudio está definida sobre una estructura anticlinal,compuesta por una secuencia de materiales vulcano-sedi-mentaria. Estos materiales pertenecen al grupo Chañarcillo,de edad comprendida entre el Jurásico Superior y el Cretá-cico Inferior. El grupo Chañarcillo aflora como una franjacontinua de dirección aproximada N-10°.Estos depósitos marinos están divididos en cinco formacio-nes, las que de base a techo se denominan Punta del Cobre,Abundancia, Nantoco, Totoralillo y Pabellón. En la minaestán presentes tres de estas formaciones pudiendo distin-guir de base a techo la secuencia en el área de estudio secompone de:- Ud. Metasedimentos: metalutitas con biotita. Formada

por una alternancia de lutitas tobáceas masivas ycompactas, y lutitas laminadas, las cuales actúan comonivel de despegue en techos de galerías y caserones.Presenta disposición subhorizontal.

- Ud. Manto Lajado: Metapelita de grano fino muy lami-nada de color verde grisáceo. Contienen escasa minera-lización muy diseminada.

- Ud. Manto: Corresponde a una matapelita masiva degrano fino con una marcada alteración a magnetita ydébil a moderada silicificación. Contiene mineralizaciónen forma de calcopirita asociada a pirita y pirrotina, enforma de vetas y/o diseminada.

ANÁLISIS TENSO-DEFORMACIONALY DISEÑO DE FORTIFICACIONESPARA UNA EXPLOTACIÓN DE COBREPOR SUB-LEVEL STOPPING.ATACAMA KOZAN (CHILE)

2.- Mapa litológico y estructural

En primer lugar se realizó el mapeo estructural de 1.335 mde túneles de interior divididos en:- Nivel de drilling (N-165) aproximadamente una longitud

de 410 m.- Nivel de producción (N-136) aproximadamente una longi-

tud de 925 m.Se han recopilado los siguientes datos: sectorización, direc-ción de la estratificación y/o de las discontinuidades estruc-turales, ensayos con esclerómetro. Martillo Schmidt, tomade muestras representativas para la realización de ensayosde carga puntual (PLT), levantamiento de la galería (soste-nimiento y macizo rocoso), presencia de agua y valoracióncualitativa de sobre-excavaciones. Los parámetros obser-

S. VEYRAT, J.M. GALERA, G. IBARRA, C. MENCHERO, SUBTERRA INGENIERÍALTDA., SANTIAGO, CHILE. / F. ROJAS TORO, S.C. MINERA ATACAMA KOZAN.TIERRA AMARILLA, III REGIÓN, CHILE.

El presente artículo ha sido presentado como comunicación al 1er. Congreso Internacional de Diseño de Mina por Métodos Empíricos

Figura 1.-Mapa de situación de S.C. M. Atacama Kozan.

M e L 2 L d

A


/ MINERÍA

vados han permitido la asignación del correspondienteíndice RMR (Rock Mass Ratio).Se han distinguido tres litologías, mientras que las orienta-ciones de las juntas medidas corresponden a tres familiasy dos direcciones de estratificación, las cuales se repitentanto en el nivel 136 como en el nivel 165. Igualmente, se hadeterminado la dirección y buzamiento de varias fallas.A partir de los trabajos de campo se ha realizado un mapade calidad geomecánica, en el que se muestran todos losresultados de RMR calculado en cada punto de observación.Los valores de RMR varían principalmente entre 55 y 65,tanto en el nivel 136 como en el 165.

3.- Análisis de las discontinuidades

En cada una de las estaciones se ha realizado un completolevantamiento geotécnico de las discontinuidades estruc-turales, mediante la medición de su orientación, espaciado,

continuidad, apertura, relleno, rugosidad, resistencia ypresencia de agua. En la Figura 2 se muestran los contor-nos de polos medidos y en la Figura 3 los planos medios delas cuatro familias así como de las dos direcciones deestratificación.Las familias de juntas se han denominado J1, J2 y J3, siendolos planos de estratificación E1 y E2. Se ha podido compro-bar que en los dos niveles las familias de juntas son muysimilares, predominando en el nivel 136 la familia J1 y J2 yel plano de estratificación E2, y en el nivel 165 la familia J2y el plano de estratificación E1.

4.- Caracterización geomecánica

En primer lugar se ha caracterizado la roca intacta y poste-riormente sus parámetros mecánicos han sido minoradosa nivel de macizo rocoso. Finalmente se caracterizan lasdiscontinuidades estructurales. En la Tabla I se muestranlos parámetros representativos de la roca intacta.Una vez determinadas las propiedades de cada litotipo, anivel de la roca intacta, es preciso estimar sus propiedadesa nivel del macizo rocoso. Para ello a cada litotipo se le haasociado un RMR. El módulo de deformación del macizorocoso se estimó empleando las aproximaciones de Hoek yDiederichs (2006) y de Galera y Bieniawski (2005, 2006). Elcoeficiente de Poisson del macizo rocoso determinó deacuerdo a la expresión propuesta por Flores & Karzulovic(2003). Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla II.

48 /

Figura 2.-Contornos de polos mediosFigura 3.-Planos medios de las principales familias de juntas.

Unidad Densidad (g/cm3) σci (MPa) Ei (MPa) Ei /σciv mi

Unidad Manto 2,70 124 62.000 500 0,25 19

Unidad Manto Lajado 2,70 98 39.200 400 0,25 15

Unidad Lutitas 2,50 87 30.450 350 0,25 10

Unidad Manto

Propiedades Hoek-Brown Mohr-Coulomb

D (t/m3) v RMRσc

E1

mi DEm σc

m σc σ7 mb s ac

ϕ (o)(MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa)

2,7 0,29 30 124 62.000 19 0 5046 13,6 2,1 -0,033 1,56 0,0004 0,522 1,8 43

2,7 0,27 40 124 62.000 19 0 9898 17,3 4,1 -0,071 2,229 0,0013 0,511 2,2 46

2,7 0,23 55 124 62.000 19 0 25313 24,1 10 -0,219 3,809 0,0067 0,504 2,9 50

Unidad Manto Lajado2,7 0,29 30 98 39.200 15 0 3190 13,2 1,7 -0,033 1,231 0,0004 0,522 1,5 39

2,7 0,27 40 98 39.200 15 0 6258 16,8 3,2 -0,071 1,76 0,0013 0,511 1,9 42

2,7 0,23 55 98 39.200 15 0 16005 23,1 7,9 -0,22 3,007 0,0067 0,504 2,5 47

Unidad Lutitas2,5 0,29 30 87 30450 10 0 2478 9,5 1,5 -0,044 0,821 0,0004 0,522 1,2 35

2,5 0,27 40 87 30450 10 0 4861 12,2 2,9 -0,094 1,173 0,0013 0,511 1,5 39

2,5 0,23 55 87 30450 10 0 12432 16,9 7 -0,292 2,005 0,0067 0,504 2,1 43

Tabla I.-Parámetros a nivel de roca intacta.

Tabla II.-Parámetros a nivel de macizo rocoso.


/ MINERÍA

Finalmente a partir de los datos tomados con el martillo deSchmidt y de la rugosidad JRC, se han estimado los valoresde resistencia al corte de las juntas:- Unidad Manto fr =26º (Barton y Choubey); fr = 27º (Franklin).- Unidad Manto Lajado y Lutitas fr = 24º (Barton y Chou-

bey); fr = 24º (Franklin).Debido a que las características litológicas son muy simila-res, se consideró oportuno adoptar el valor medio de fr =26º para las dos unidades estudiadas.

5.- Análisis de estabilidad de las galerías

Para realizar el diseño del sostenimiento de un túnel, gene-ralmente se ha seguido una metodología progresiva, queaplica sucesivamente criterios más afinados. En este caso sehan empleado métodos empíricos, análisis de caída de cuñas,métodos analíticos y, finalmente, métodos numéricos.

5.1 Clasificaciones geomecánicas

Para diseñar el sostenimiento necesario, Barton utiliza lasdimensiones de la excavación a realizar y el tipo de uso quese va a dar a la obra (ESR) para definir la ‘Dimensión equi-valente’ (De) en función de la anchura real y del ESR. Cono-cidos la ‘Dimensión equivalente’ y el valor Q, el sostenimientose puede estimar mediante el ábaco, presentado por Grins-tad y Barton (1993) y posteriormente, como se muestra en laFigura 4, actualizado por Barton y Bieniawski (2008).De acuerdo a esta metodología, los sostenimientos reco-mendados se muestran en la Tabla III.

5.2 Análisis mediante convergencia-confinamiento

Estos soportes se han comprobado empleando el métodode la convergencia-confinamiento o curvas características.En la Figura 5 se muestra uno de los cálculos realizados.

5.3 Análisis estructural

En túneles excavados en terrenos competentes fracturados,pueden producirse problemas de estabilidad, asociados alas juntas del macizo rocoso, que independicen cuñassusceptibles de caer al hueco creado. Este problema decuñas se da también en los macizos rocosos menos compe-tentes, pero en estos casos el sostenimiento dispuesto paraasumir la plastificación del terreno suele cubrir con creceslas necesidades derivadas de la caída de bloques en losterrenos de RMR < 50. En la Figura 6 se muestra un ejemplode los cálculos realizados con el software Unwedge.

6.- Análisis de estabilidad de loscaserones

En primer lugar se analiza el estado de los pilares de rocaexistente entre caserones, para posteriormente analizar elestado de los propios caserones de explotación.

6.1 Estabilidad de pilares

Para este estudio se ha empleado el Método de los Elemen-tos de Contorno (MEC) utilizando para ello el softwareExamine 2D v 7.0. En la Figura 7 se muestra uno de loscálculos realizados con esta metodología.La resistencia de los pilares puede ser estimada medianteformulaciones empíricas que han sido desarrolladas através del análisis del colapso o estabilidad, según el caso,de pilares ya ejecutados. Para la estimación de la resistenciade los pilares entre los caserones se utilizó el criterio deLunder y Pakalnis (1997). En la Figura 8 se muestra lagráfica de estabilidad desarrollada en este análisis.

50 /

Sección RMR Sostenimiento recomendado

ST-I 55 Pernos ocasionales 22 mm de 2,5 de longitud

ST-II 55 - 40 Perno 22 mm de 2,5 m de longitud con un espaciado de 1,25 x1,25 m

ST-III 40 9 cm de concreto lanzadoPerno 22 mm de 2,5 m de longitud con un espaciado de 1 x1 m

Tabla III.-Recomendaciones de sostenimiento en función de la calidad geomecánica.

Figura 4.-Determinación,aproximada, del

sostenimiento de untúnel. Barton y Bieniawski

(2008), basado enGrinstad y Barton (1993).

Figura 5.-Análisis mediante convergencia-confinamiento. Ud. Lutitas ST-III.


/ MINERÍA

/ 51

SeccionesTipo

RMR Unidad Sobrecarga

(m)

Radio de Plastificación (m) Convergencia (%)

F.S.Con sostenimiento Sin sostenimiento Con sostenimiento Sin sostenimiento

ST-I < 55 MantoLajado 475 2,99 - 0,12 - -

ST-II 40-55 Lutitas 475 4,14 4,03 0,69 0,65 2,20

ST-III > 40 Lutitas 475 5,77 4,53 2,55 1,48 2,24

Tabla IV.-Resumen de los resultados obtenidos para las secciones tipo propuestas.

Figura 8.-Estabilidad de pilares de Lunder y Pakalnis incluyendo elanálisis de los pilares del Manto Norte.

Del análisis realizado se obtuvo que las tensiones verticalesmayores en el centro del pilar sean de 16 MPa y 15 para elpilar izquierdo y el derecho respectivamente, independien-temente del RMR. Con estos valores se deducen los siguien-tes factores de seguridad:- Pilar izquierdo (MN06-MN-04) altura 50 m FS= 62/18 = 3,4- Pilar izquierdo (MN06-MN-04) altura 70 m FS= 51/14 = 3,6- Pilar derecho (MN04-MN-05) altura 70 m FS= 62/12 = 5,2- Pilar derecho (MN04-MN-05) altura 70 m FS= 51/12 = 4,3

6.2 Análisis tensional

El Factor de Resistencia o Strength Factor, representa larelación entre la resistencia propia del material objeto deestudio y las tensiones inducidas en un determinado punto.Para este análisis se han efectuado tanto análisis en elplano bidimensional (Examine 2D v7.0) como tridimensional(Examine 3D v4.0).Si el Factor de Resistencia es mayor que 1, indica que laResistencia del material es mayor que las tensiones indu-cidas por la excavación. Si, por el contrario, es menor que1, indica que las tensiones inducidas superan la propiaresistencia del material, lo cual es indicativo del cambio derégimen elástico a plástico.En la Figura 9 se analiza el estado tensional del macizoconsiderando las propiedades características de la unidadmanto para un RMR de 60 puntos, este análisis es válido portanto únicamente para el espacio entre los caserones MN06y MN04. Del análisis se aprecia el alto grado de plastifica-ción existente, por lo que las excavaciones generan una grandeformación en el terreno circundante.

Figura 6.-Análisis estructural de una galería mediante Unwedge.

Figura 7.-Tensiones verticales calculadas para uno de los pilares de roca.

Figura 9.-Distribución del factor de Resistencia considerando las propiedades del terrenoequivalentes a un RMR = 60.


/ MINERÍA

Paralelamente dada la complejidad geométrico-espacial delproblema, se efectuó un tridimensional. En la Figura 10 semuestra el modelo estudiado, en el que se han simplificadolas formas de los caserones y de las galerías para facilitarel mallado de cálculo.

En este modelo se han analizado la distribución del factorde resistencia en distintas secciones, en ellas se puedeapreciar que el grado de plastificación es menor en los pila-res entre caserones. En la Figura 11 se muestran las iso-superficies para un valor de factor de Resistencia igual a 1.

6.3 Análisis Tensodeformacional

Para este análisis se empleó el programa FLAC v6.0 conside-rando dos hipótesis de cálculo. En la primera de ellas se haconsiderado la excavación del caserón sin tener en cuentaningún elemento de sostenimiento y en la segunda, incluyendola acción de cables de anclaje en las galerías superiores.Se ha realizado un análisis de sensibilidad al espaciadolongitudinal de los cables, considerando pases de excava-ción de 3,0, 3,5 y 4,0 m, de tal forma que este coincide conel espaciado longitudinal de los pernos cables.Únicamente se comentan los resultados de la soluciónadoptada, basada en un espaciado entre filas de pernoscables de 4,0 m, que es la óptima a partir de los resultados.Se ha supuesto que el caserón se encuentra completamenteincluido en la unidad de manto y, que por encima del caserónse encuentra un nivel de 10 m de lutitas de forma tabular.En la Figura 12 se muestra la plastificación producida en elentorno de la excavación, observándose que ésta es delorden de 10 m sobre la caja izquierda y unos 6 m en la cajaderecha. El techo por su parte plastifica en su totalidad(aproximadamente 5,0 m), por lo que es aconsejable que lalosa sobre el undercut se mantenga con una mayor poten-cia, se recomienda un mínimo de 15 m.Así mismo se observa que se pueden producir desprendi-mientos de parte de la losa en esta etapa de la excavación,del orden de 1,0 m de espesor. En la Figura 13 se muestrala plastificación producida en el entorno de la excavación,resultando que plastifican del orden de 5 m sobre el techode la excavación final.De esta figura se deducen dos aspectos principales:- En las cajas la plastificación es moderada, del orden de

los 5 m, plastificando todo el pilar entre caserón y lagalería de acceso a drilling, lo que justifica la necesidadde proteger esta zona.

- En el techo del caserón se genera una importante plasti-ficación hasta 10 m, afectando al nivel de lutitas negrassituado a techo. Esta situación se traduciría en el posiblecolapso del techo del caserón (zona amarilla de la figura).Los pernos cable colocados desde la galería de drillinggarantizan que el hundimiento no progrese hacia arriba.

6.4 Análisis mediante el método de Mathews

El método de Mathews para el diseño de excavaciones subte-rráneas mineras fue inicialmente propuesto por Mathews etal. (1980). Desde entonces, numerosos autores han recopi-lado una significativa cantidad de nuevos datos procedentesde una gran variedad de minas profundas (la mayoría de lascuales eran inferiores a 1.000 m) para verificar la validez delmétodo y han propuesto modificaciones (Potvin et al., 1998;Stewart y Forsyth, 1995; Trueman et al., 2000).El procedimiento de diseño está basado en el cálculo de dos

52 /

Figura 10.-Modelotridimensional de los

caserones excavados y proyectados en sector

Manto Norte.

Figura 11.-Isocurvas deFactor de Resistencia = 1

considerando laspropiedades del terreno

equivalentes a un RMR = 60.

Figura 12.- Plastificacióndel terreno tras la

excavación del undercut.

Figura 13.-Plastificaciones en el

terreno tras la excavación final.


/ MINERÍA

factores: el número de estabilidad, N, el cual representa lacapacidad resistente del macizo rocoso bajo unas condicionestensionales dadas, y el factor de forma o radio hidráulico, S,el cual da cuenta de la geometría de la superficie de la explo-tación. El factor de forma se determina como la relación entreel área de la superficie de excavación y su perímetro. Elnúmero de estabilidad es comparable con el MRMR de Laubs-cher, mientras que el factor de forma es idéntico al radiohidráulico usado en el diagrama de hundimiento de Laubs-cher. Estos factores se representan en un gráfico, el cual seencuentra dividido en zonas donde se predice la estabilidad oinestabilidad de la excavación. Dado que la geometría de cadacaserón es diferente se han realizado las estimaciones paracada caserón de forma independiente. En la Tabla V se mues-tran los parámetros considerados.En la Figura 14 se proyectan el techo y las cajas de las exca-vaciones. En este gráfico se puede apreciar que los techosde los caserones se encuentran al límite de la estabilidad,siendo necesario reforzar los techos de los caserones MN01,MN06 y MN-Este, mientras que el resto de los caserones seencuentran en la zona de transición entre estables conrefuerzos y el colapso de la estructura.Así pues, los techos de los caserones son zonas potencial-mente inestables, que deberán contemplar la instalación derefuerzos sistemáticos previos a la explotación de lospropios caserones.Por otro lado, debido a la esbeltez de las excavaciones, lascajas de los caserones se enmarcan todas en el rango deinestables con posibilidad de colapso, con la salvedad de lascajas de los caserones MN01 y MN-Este que aun siendoinestable se encuentra en la zona de transición con establecon fortificación, esto se debe a que estos caserones sesitúan más apartados de los caserones próximos.Por último, en la Figura 15 se proyectan el techo y las cajasen el Gráfico de estabilidad de Mathews ampliado. En él seconfirma que las excavaciones de los techos y de los case-rones son inestables, encontrándose la mayor parte de lospuntos en el rango del colapso.

/ 53

Figura 14.-Situación del techo y las cajas de las excavaciones en elgráfico de estabilidad de Mathews.

Figura 15.-Situación del techo y las cajas de la excavación en el gráficode estabilidad de Mathews ampliado.

CASERÓNNÚMERO DE ESTABILIDAD, N’ RADIO HIDRÁULICO, S

Relación N’/SQ σc (MPa) σ1 (MPa) σc /σ1

A B C N Área (m2) Perimetro (m) S (m)

MN06CAJA 3,4 124 14 8,9 0,87 0,85 2 5,0 2394 193 12,4 0,41

TECHO 3,4 124 30 4,1 0,34 0,50 7 4,0 1408 162 8,7 0,47

MN05CAJA 3,4 124 13 9,5 0,95 0,85 2 5,5 5005 358 14,0 0,39

TECHO 3,4 124 37 3,4 0,25 0,50 7 3,0 3861 359 10,8 0,28

MN04CAJA 3,4 124 11 11,3 1,14 0,85 2 6,6 6034 383 15,8 0,42

TECHO 3,4 124 38 3,3 0,24 0,50 7 2,9 3554 342 10,4 0,28

MN01CAJA 3,4 124 4 31,0 1,00 0,85 2 5,8 3364 244 13,8 0,42

TECHO 3,4 124 8 15,5 1,00 0,50 7 11,9 2040 211 9,7 1,23

MN ESTECAJA 3,4 124 6 20,7 1,00 0,85 2 5,8 2486 211 11,8 0,49

TECHO 3,4 124 6 20,7 1,00 0,50 7 11,9 1625 180 9,0 1,32

Tabla V.-Valores del número de estabilidad y del radio hidráulico para las excavaciones.


/ MINERÍA

En la Tabla VI se muestra el resultado del análisis a partirde los gráficos de iso-probabilidad de estabilidad y de proba-bilidad de que se produzca una rotura que condicione laexcavación (major failure).

6.5 Análisis estructural

De la misma manera que para el análisis de las galerías, seha realizado un análisis de estabilidad de bloques. Losresultados obtenidos ponen de manifiesto la existencia decuñas inestables susceptibles de caer en el interior de laexcavación. Estas cuñas se encuentran en las zonas supe-riores de las cajas y en el techo de los caserones.

7.- Fortificación de los caserones

A la vista de los resultados anteriores se hace inevitable lanecesidad de fortificar tanto los techos como las cajas delos caserones.

7.1 Fortificación de Caserones: Techos

Dado el sistema de explotación de los caserones, únicamentese pueden fortificar los techos de los caserones desde lagalería de drilling y desde la galería transversal que se excavapara los trabajos previos de tronadura para la obtención deuna cara libre que permita la excavación del caserón.Se recomendó la instalación de una fortificación sistemáticade pernos cable de 15 m de longitud, de tipo pasivo lechadosen su totalidad y con una resistencia nominal de 75 t. Lospernos cable se instalarían en el techo de la galería, con una

separación aproximada de 1,3 m, el espaciado entre filasoscilará entre 3,5 a 4,0 m en función de la calidad de la rocaobservada. En la Figura 16 se muestra un croquis de la forti-ficación propuesta.

7.2 Fortificación de Caserones: Cajas

En el caso de las cajas de los caserones como se ha podidocomprobar, la posibilidad de desplazamientos de las paredeses alta, además se ha podido establecer una elevada plasti-cidad y la formación de cuñas potencialmente inestables.Por otro lado, como consecuencia del método de explotaciónde los caserones no es posible la ejecución de ningún tipode refuerzo desde el interior de los propios caserones.Además, hay que salvaguardar la integridad de la galería deacceso al nivel de drilling, ya que por estas galerías se debeasegurar el tránsito de los equipos de drilling hasta que sefinalice la explotación de los caserones.

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Tabla VI.-Resultados del análisis de Mathews.

Figura 16.-Esquema de lafortificación deltecho del caserón.

MN01 MN ESTE MN04 MN05 MN06

Techo Caja Techo Caja Techo Caja Techo Caja Techo Caja

Estabilidad deMathews Inestable

Establecon

refuerzo

TransicióninestableEstablecon

refuerzo

Establecon

refuerzoInestable


refuerzo

Inestable


refuerzo

InestableEstablecon

refuerzo

Probabilidad de estabilidad 5-10 40-30 5-10 30-40 0,5 0,5 5,10 5,10 5,10 40-20

Probabilidad de rotura mayor 50-60 5-10 30-40 5,10 60-80 60-80 50-60 50-60 40-50 20-30

Establidad deMathews ampliado Colapso Colapso Colapso Colapso Colapso Colapso Colapso Colapso Colapso Colapso

Figura 17.-Croquis de fortificación de las cajas de los caserones desdela galería de acceso al nivel de drilling.

Figura 18.-Croquis de fortificación de las cajas de los caserones desdela galería de acceso al nivel de drilling.


Así pues el único punto en que se pueden llevar a caboactuaciones para asegurar la estabilidad de las cajas de loscaserones y de la galería de acceso al drilling, es desde estapropia galería.Se propuso, por tanto, una fortificación basada en la insta-lación de pernos cables distribuidos radialmente alrededorde la labor, con longitudes variables entre 8 y 15 m. Lospernos cables serían de tipo pasivo y deberán cumplir conuna resistencia característica de 75 t. Los pernos cables seinstalarían en pases de 4,0 m. En la Figura 17 y 18 se mues-tra un croquis de los sostenimientos.

8.- Conclusiones

Los métodos empíricos y analíticos son herramientasfundamentales a la hora del análisis de estabilidad de lasexcavaciones que se realizan durante las operaciones deextracción de mineral empelando el sistema de SublevelStopping.Dada la complejidad de las excavaciones que se realizan enminería metálica, es fundamental que los análisis que serealicen se comprueben por diversas metodologías.Los resultados obtenidos permitieron establecer las siguien-tes conclusiones:- Las galerías resultan bastante estables si bien pueden

presentar localmente inestabilidades debido a la forma-ción de bloques de roca. Estas inestabilidades son fácil-mente controlables mediante la fortificación con pernosy malla. Puntualmente puede ser necesario el empleo deshotcrete.

- Los pilares entre los caserones del sector Manto Nortetienen un diseño óptimo.

- Los caserones inducen una apreciable plastificación enel terreno circundante tanto en sus cajas como sobretodo, en techos y, además el análisis estructural defineinestabilidades de cuñas de roca.

Todo ello exige el diseño de un sistema de refuerzo condi-cionado por las dimensiones de las excavaciones y por elmétodo de explotación. Este refuerzo a base de pernos cablese ha optimizado para los techos y para las cajas.

9.- Agradecimientos

Los autores quieren agradecer a S.C.M. Atacama Kozan porel permiso dado para preparar y publicar este trabajo. Enrelación con este artículo existe una amplia bibliografía quepuede ser solicitada a los autores./

Subterra Ingeniería, S.L.Vallehermoso, 30 Bajo A • 28015 MadridTel. 915 340 [email protected] • www.subterra-ing.com



http://www.subterra-ing.com

Durante el acto de inauguración del II Foro deDesarrollo Minero – Metalúrgico Sostenible seseñalaba que la minería “está resurgiendo” enEspaña. ¿Es eso cierto? ¿Cómo definiría lasituación que atraviesa el sector extractivo ennuestro país?Sí, es completamente cierto. Durante este último año se haincrementado notablemente la actividad en nuestro sector,con la puesta en marcha de diversos proyectos que estabanparalizados y con la consolidación y crecimiento de otrosque ya se habían iniciado.

Se puede hablar entonces de cambio detendencia, ¿no? Ya hemos dejado atrás añoscomo el 2011 donde la actividad cayó un 1%.¿Dispone de algún dato para confirmar estanueva situación?Le puedo señalar que, en contribución al PIB, en estemomento nuestro sector ya debe estar entre un 0,3% y un0,4%, teniendo como aspiración llegar en un futuro próximo

Juan José Cerezuela,presidente de Confedem

“ “Podemos dar felicidad a muchas familias, creandopuestos de trabajo y contribuyendo al crecimiento

económico de nuestro país

La Confederación Nacional de Empresarios de la Minería y

Metalurgia (Confedem) nació con el objetivo de coordinar

las actividades socioeconómicas de las empresas y

empresarios de la minería, metalurgia y transformación de

los productos mineros en España. Aprovechamos la

presencia de su presidente, Juan José Cerezuela, en el II

Foro de Desarrollo Minero - Metalúrgico Sostenible,

celebrado en Ifema (Madrid) del 12 al 13 de mayo, para

analizar la situación del sector y sus principales

desafíos de cara al futuro más inmediato.

David Muñoz

/ ENTREV ISTA

56 /

IG242_056_059 Ent. Juan José Cerezuela_137299 03/06/15 14:30 Página 56

al 1,5%. Esto será posible si finalmente arrancan losproyectos que están previstos y si al menos un 50% de losque están en periodo de tramitación se ponen en marcha.(Según datos facilitados por Confedem, la producción dela industria extractiva da empleo a unas 32.000 personas ysupone una facturación de 3.242 millones de euros, que sereparten en torno a las áreas: Energética, 453 millones deeuros; Metálica, 717 millones de euros; Industrial, 860millones de euros; Ornamental 413 millones de euros; yCanteras, 799 millones de euros. En la actualidad hay 36proyectos mineros en trámite con las distintas Administra-ciones Públicas, con una inversión aproximada de 6.700 M€

y una creación de empleo, entre directos e inducidos, de28.700 puestos de trabajo).

¿Y ve a la Administración Pública implicada enla aprobación de estos proyectos?Sí. Afortunadamente, las administraciones que son compe-tentes en esta materia, las Direcciones Generales de Ener-gía, Industria y Minas de las diferentes CC AA, están cadavez más implicadas en esta actividad. Ahora también nece-sitamos que lo hagan de igual manera las DireccionesGenerales de Medio Ambiente.

Otro pilar básico en el que sustentar elcrecimiento de la minería lo constituye la propiasociedad. ¿Son cada vez más conscientes losespañoles de la importancia que tienen lasmaterias primas, los recursos mineros, en sudía a día?Lo vamos consiguiendo poco a poco a través de la comuni-cación que surge en este tipo de eventos, así como en otrasjornadas más locales. En los dos años que llevo como presi-dente de Confedem hemos realizado doce jornadas de estetipo en diferentes comunidades autónomas, acercando lacomunicación allí donde está la actividad extractiva.

/ ENTREV ISTA

El II Foro de Desarrollo Minero – Metalúrgico Sostenible,organizado por Ifema y el grupo TPI, y promovido por laConfederación Nacional de Empresarios de Minería yMetalurgia (Confedem), ha puesto, este año, especialatención en el sector de las materias primas y en su capa-cidad como motor de innovación, crecimiento y empleo. Elprograma abordó una amplia temática articulada en tornoa varias mesas de debate sobre ‘Las materias primas enlos procesos de reindustrialización’; ‘La demanda deMaterias Primas, clientes y perspectivas’; ‘El EIP MateriasPrimas y acciones de sostenibilidad’; ‘Impacto económicoy social de la Actividad Extractiva’; ‘La Metalurgia’, y sobre‘Los costes energéticos y fracking’.Para esta segunda edición, el Foro contó con la participa-ción de un elenco de compañías especializadas en lafabricación y comercialización de equipos, sistemas yservicios que mostraron sus soluciones para el sector:Aqualogy, Atlas Copco, Barloworld Finanzauto, Maxam,Veolia y Volmaquinaria (patrocinadores) y BASF, Komatsu,Lurpelan, Metso, Sandvik, Solutec y Talleres Núñez (cola-boradores).

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Se está empezando a ganar terreno pero debe tener encuenta que partíamos de una situación muy difícil, no sabí-amos comunicar a la sociedad los beneficios que les puedeaportar nuestra actividad, algo de lo que somos responsa-bles los propios profesionales y empresarios del sector.Organizábamos congresos y jornadas para lucimientopropio, para decirnos lo buenos que éramos, sin darnos cuenta que eso mismo se lo teníamos que trasladar a la sociedad.

II Foro de DesarrolloMinero – MetalúrgicoSostenible.


/ ENTREV ISTA

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Entiendo que eso es lo que ha provocado queen parte de la sociedad se haya incrustado laimagen que la minería es perjudicial paranuestro medio ambiente, ¿no es así?Exacto, pero realmente ésta es una imagen muy delpasado que las plataformas contrarias a la actividadextractiva han sabido aprovechar. A nosotros nos tocaahora hacer el trabajo difícil, dando a conocer que larealidad actual de nuestra labor es completamentedistinta.

En este sentido, foros como éste, donde sepone de manifiesto la relación entre mineríay sostenibilidad son importantes paracambiar la imagen que hay en la sociedadsobre la minería…El concepto de sostenibilidad es clave, siempre enten-dido como el equilibrio armónico entre tres pilares:medio ambiente, economía y desarrollo social. En elmomento que se sesga alguno de estos tres factores yano se puede hablar de sostenibilidad. Y en el ámbito dela minería, estamos demostrando claramente que esteequilibrio es posible.

II Premio de Minería y Metalurgia SosteniblesEl II Foro de Desarrollo Minero – Metalúrgico Sostenible ha concluido con laentrega del II Premio Minería y Metalurgia Sostenibles, al trabajo de restituciónde los espacios mineros en el entorno Parque Natural del Alto Tajo, desarrolladopor el grupo multidisciplinar Restauración Geomorfológica (RG) y la empresaCaobar S.A. El premio fue entregado por Daniel Torrejón, subdirector general deMinas del Ministerio de Industria, Energía y Turismo y recogido por el directorgeneral de Caobar, Rafael Peris Orrios, y, en representación de RG, IgnacioZapico Alonso.Esta iniciativa, seleccionada junto a otros cinco proyectos para su presentaciónen la Galería de Innovación del Foro, ha obtenido la máxima valoración por partedel jurado, guiada por criterios de innovación, compromiso con el medioambiente, impacto económico y social, aplicabilidad y capacidad de influir posi-tivamente en el desarrollo minero metalúrgico sostenible.El trabajo se ha realizado sobre una Zona Periférica de Protección del ParqueNatural del Alto Tajo, donde Caobar, S.A. viene desarrollando dos operacionesmineras de aprovechamiento de caolín en formaciones cretácicas de la Fm. Utri-llas, sobre terrenos vertientes de elevada pendiente en los valles del río Tajo yarroyos tributarios. Dicha actividad constituye uno de los motores económicosde la comarca. Para abordarlo, desde 2007 un grupo multidisciplinar de investi-gadores englobados bajo el nombre de Restauración Geomorfológica (RG) vienetrabajando de forma conjunta con Caobar, S.A., desarrollando actividades deI+D+i en el campo concreto de la restitución de los espacios mineros, con el dobleobjetivo de llevar a cabo el control y la vigilancia del estado de las aguas de loscursos fluviales del Alto Tajo, así como de las emisiones desde las minas previaretención de sedimentos en los sistemas de balsas construidas al efecto, y traba-jar en el diseño y desarrollo de una nueva metodología de restauración conocidacomo restauración geomorfológica.La Restauración Geomorfológica es una aplicación moderna de la cienciageomorfológica centrada en el diseño y reconstrucción de geoformas similaresa las ‘naturales’ en lugares transformados por la minería en superficie �también denominada ‘a cielo abierto’, aplicable a explotaciones abandonadas,inactivas, activas y futuras. Aunque pueda parecer que elprincipal objetivo de replicar geoformas ‘naturales’ enespacios afectados por actividades mineras tiene unpropósito ‘estético’, el fin último, sin embargo, es favore-cer la estabilidad del terreno, restituyendo ecosistemas ypaisajes funcionales y autosostenibles. Es decir, las zonasrestauradas mediante la RGM quedaran integradas en suentorno sin necesidad de futuros mantenimientos. Todoello para desactivar uno de los procesos que más habi-tualmente bloquea el desarrollo de los ecosistemasrestaurados en minería y que genera procesos de conta-minación y deslizamientos del terreno, el efecto erosivode la escorrentía, y activar procesos que propician eldesarrollo edáfico y vegetal que aseguren la estabilidaddel terreno.Las actividades desarrolladas entre empresa e investiga-dores, también están permitiendo monitorizar la calidadde las aguas mediante una estación pionera en Españaelaborada en colaboración con Vodafone y Catch The Data.Todas estas actividades de I+D+i que han transferido cono-cimiento a la empresa, y por extensión a la industriaminera, han estado promovidas desde el inicio por laadministraciones minera y ambiental de Castilla LaMancha, en un modélico ejemplo de coordinación entreambos departamentos, para avanzar en los conocimientosque propicien la aplicación de prácticas mineras sosteni-bles en el entorno de espacios de alto valor ambiental,introduciendo las mejores técnicas disponibles. Además, estas iniciativas estásrespaldadas por la Red Remedinal.

De izquierda a derecha: el representante de RG, IgnacioZapico Alonso, el director general de Caobar, S.A., Rafael

Peris Orrios; el subdirector general de Minas del Ministeriode Industria, Energía y Turismo, Daniel Torrejón, y el

presidente de Confedem, Juan José Cerezuela.

“En el futuro desarrollo del sector será fundamentalel papel que ejerzan las

administraciones”


La Estrategia Española de Materias PrimasMinerales, el plan que lanzó el sector parareactivar la actividad, supondría la creaciónde 7.000 empleos directos y 28.000indirectos, en caso de llevarse a caboíntegramente. ¿En qué situación se encuentraeste plan?Se va implementando y de hecho ya hay en marcha mediadocena de proyectos, sobre todo de minería metálica,tanto en la Faja Pirítica Ibérica como en la zona oeste delpaís, en la región que va desde Galicia hasta Extrema-dura. Éstos están siendo los grandes motores del sector,conjuntamente con el gran proyecto de Iberpotash desales y potasa en Cataluña, que sigue en crecimiento.

De cara al futuro, ¿cómo ve la situación de laminería en España?Como señalaba anteriormente, en el futuro desarrollodel sector será fundamental el papel que ejerzan lasadministraciones, y en ese sentido estamos satisfechoscon el interés que éstas están mostrando por nuestraactividad. Que los directores generales de las principalescomunidades que tienen actividad extractiva y mineraestén hoy aquí es un gesto importante de que estamostrabajando juntos por el bien del país, por la creación deempleo y por el desarrollo económico y social de España.Todo ello teniendo en cuenta la sostenibilidad, cuidandoel medio ambiente.

De nuevo la sostenibilidad…Sí, es crucial entender que no sólo se cuidan las áreasde extracción durante la explotación de la mina, paraque el impacto medioambiental sea mínimo, sino quetambién se hace cuando acaban los trabajos. De hechoa mí me gusta más hablar de rehabilitación que derestauración, porque nuestra intención es dejar laszonas donde hemos trabajado mejor incluso que comoestaban anteriormente. Un caso paradigmático lo tene-mos en As Pontes (Galicia), cuyo proyecto tuve el honorde dirigir. Allí, la escombrera exterior, que recogió másde mil millones de metros cúbicos de estériles y cenizasprocedentes de la combustión de carbón en la central,con una superficie de más de 1.200 hectáreas, se haconvertido en un área natural con 114 especies catalo-gadas, entre animales y vegetales, y de ellas 86 no exis-tían antes de comenzar nuestros trabajos.Casos como éste son los que tiene que conocer lasociedad para demostrar claramente que la actividadextractiva tiene la rehabilitación como uno sus grandesobjetivos.Nos queda mucho por hacer en el ámbito de la comu-nicación y por eso necesitamos mucho de la colabora-ción de los medios. No mentimos, no disfrazamos,hablamos de realidades, y ahí están los ejemplos. Pode-mos dar felicidad a muchas familias, creando puestosde trabajo y contribuyendo al crecimiento económico denuestro país./

/ ENTREV ISTA

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http://www.saloncarreteras.es

http://www.saloncarreteras.es

/ PERFORACIÓN

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Easer es el nuevo equipo móvil para la

perforación de los denominados

‘barrenos de apertura’ en minas. Este

nuevo equipo puede realizar tanto

trabajos de perforación de chimeneas

ciegas como escariado descendente con

un diámetro de 750 mm, así como

perforación de chimenea convencional

con un diámetro de hasta 1.200 mm.

EASER, EL RAISEBORER MÓVILPARA EJECUCIÓN DE POZOS YCHIMENEAS

Desde su introducción a mediados de los 60, la técnicade perforación de chimeneas se ha considerado lamanera más segura y productiva de excavar chime-

neas en la mayoría de las aplicaciones mineras. En el hundi-miento por bloques y en la mayoría de los tipos de hundimientopor subniveles, una gran cantidad de chimeneas cortas actúancomo aberturas para que la roca se expanda en la voladura.La perforación de chimeneas se realiza mediante la técnicade Raiseboring (perforación ascendente). Se trata de unmétodo rotativo y de trituración. La cabeza de corte (triconoo escariador) se presiona con gran fuerza contra la rocamientras se gira. El resultado son penetraciones de 0,3 a 2mm por vuelta de la cabeza. En este método se emplean dosprincipios básicos: la incrustación y la rotura kerf.La aplicación del Raiseboring se utiliza: en minería deproducción para perforación de pozos de conexión conmétodos de explotación por subniveles y por bloques (perfo-ración ascendente ya que el acceso es por el nivel inferior);pozos de conexión en el método de subniveles abiertos (laperforación se puede realizar en ambas direcciones según

IGNACIO HERNÁIZ Y JOSÉ MIGUEL BOTELLA,ATLAS COPCO, S.A.E

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/ PERFORACIÓN

el acceso mas conveniente); o como pre-acondicionamientodel método de cavernas por bloques.En infraestructuras mineras, el Raiseboring se aplica para:drenaje, mediante pozos pilotos hasta 200 m; conduccionespara relleno, con pozo piloto encamisado con tubo de aceroo no; instalaciones, como conducciones de agua, electrici-dad, mangueras, comunicación, etc; para ejecución depiqueras y coladeros.Como contrapartida, las perforadoras de chimeneas tradi-cionales necesitan normalmente una plataforma de hormi-gón y pernos de amarre para mantener la máquina establemientras funciona. Del tiempo total de producción de estaschimeneas cortas, la perforación real representa confrecuencia menos del 50%.

Los nuevos equipos móviles: Eraser

La crecientes demanda de equipos móviles y versátiles dise-ñados específicamente para ejecutar estos barrenos de aper-tura de forma segura y eficiente ha impulsado el desarrollodel Easer. Este equipo puede perforar barrenos de aperturacon un diámetro máximo de 750 mm y una profundidad dehasta 60 m. Utiliza barras de perforación estándar de 200 mm(8”) con una broca piloto de 228 mm (39”).Todo el equipo operativo necesario forma parte del chasis,excepto las barras, y para el procedimiento de instalaciónno es necesario preparar el lugar de trabajo.El objetivo de Atlas Copco durante el desarrollo del Easerfue agilizar el trabajo. El tiempo para perforar un barrenode apertura de 40 metros, desde la instalación a la desins-talación, es inferior a 30 horas, y la instalación/desinstala-ción se realiza en menos de una hora.

Basado en el carrier empleado en los jumbos de las gamasBoomer y Simba de Atlas Copco, con accionamiento a las 4ruedas y articulado, lo que le da su movilidad; el Easerofrece los mismos modos de perforación que los equipostradicionales de perforación de chimeneas: perforación dechimeneas ciegas, escariado descendente y perforación dechimeneas convencionales. Para cambiar del modo deperforación de chimeneas ciegas al modo de escariadodescendente, basta con girar la caja de engranajes 180grados, una sencilla operación que se puede efectuar en untaller subterráneo. En el modo de perforación de chime-neas, el Easer puede perforar diámetros de hasta 1.200 mm.Para la manipulación simple de la tubería de perforación delos racks de tuberías, estabilizador y escariador, se utilizauna pluma con radio control.Las dimensiones operativas del Easer L, son: peso, 35 t;Longitud, 12,5 m; altura, 4,31 m y anchura de 2,80 m.El nombre Easer procede de la expresión ‘ease off’, quesignifica reducir o liberar presión y que hace referencia albarreno en el que se expande la roca durante la voladura.

Sarta de perforación del Easer

En función del método (Box hole, Raiseboring, o Downreaming) aplicado en la perforación de pozos y chimeneas,la sarta de perforación del Easer utiliza distintos componen-tes. Los componentes básicos son un tricono piloto de 9”,que realiza su perforación en un taladro piloto previo, encaso de que la perforación sea un Raiseboring convencional,o simultáneamente, cuando la perforación es Box Hole oDown Reaming. En estos casos el tricono piloto se une alescariador mediante un estabilizador delantero de 9” querecibe el nombre de Nose.El escariador para la realización del cuele es de Ø 750mm yconsta de tres cortadores DRC con 12 filas de botones distri-buidos de forma aleatoria. A diferencia de otros escariado-res de mayor diámetro su conicidad es de 17º frente a los10,5º u 11º habituales. Las intervenciones de servicio serealizan con facilidad gracias al diseño de la cuna, concasquillos intercambiables y seis pasadores de fijación.Cuando realizamos un Raisboring convencional utilizamosuna sarta de perforación compuesta por el tricono piloto concojinetes sellados y tubos de Ø8,5” y 40” de largo, es habi-tual utilizar 2 o 3 estabilizadores con 6 costillas a continua-ción de la boca piloto, aunque esta cantidad puede serreducida en taladros pilotos cortos o cuando la alineaciónno sea prioritaria. Cuando el control de desviaciones sea degran importancia es fundamental al menos utilizar tresestabilizadores que cumplan con el diámetro de la boca. Larosca utilizada es una DI22 con raíz radiada. La raíz radiadaaumenta notablemente la resistencia a la fatiga.A diferencia de los estabilizadores de 6 costillas y Ø9” queutilizamos en la perforación del taladro piloto o durante elescariado, en el Raisboring convencional, los estabilizado-res utilizados en la perforación Box Hole o Dwon Reamingtienen un Ø750mm. En el primer caso el escariado se realiza

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/ PERFORACIÓN

a tracción y solo tenemos que mantener la cabeza de esca-riado perpendicular a la dirección del taladro piloto, por elcontrario en la realización de taladros Box Hole o DwonReaming se empuja la cabeza escariadora sometiéndola aesfuerzos de comprensión que pueden producir desviacio-nes si no se centra la tubería con un estabilizador cada 4 o5 tubos, esta cantidad puede variar dependiendo del empujeel ángulo de la perforación y el tipo de terreno. Este tipo deestabilizadores puede ser de dos tipos, rotativos o fijos.Estos últimos son mas populares ya que requieren menospar de rotación y generan menos costes de operación. Sinembargo en terrenos descompuestos y poco consolidados,donde se corre el riesgo de que la sarta quede atrancada,la utilización de estabilizadores giratorios presentan laventaja de que una variación del par de rotación nos adviertede posibles dificultades.Cuando se perfora el taladro piloto limitamos el empuje a25 toneladas, la velocidad de penetración no debe pasar delos 3 m/h para garantizar la alineación en taladros de granlongitud y para ello regulamos la rotación entre 40-80 rpm.En el Raisboring convencional el empuje queda limitado a25 toneladas por cortador con una velocidad de rotaciónentre 20-30 rpm, aunque es el tipo de terreno que atrave-

samos en cada momento el que debe dictar los parámetrosutilizados.Cuando se realiza el taladro piloto al mismo tiempo que elescariado (Box Hole o Dwon Reaming) ajustamos la veloci-dad de rotación entre 20-30 rpm y el empuje a unas 25 tone-ladas para salvaguardar la vida del tricono piloto./

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Atlas Copco, S.A.E.Div. Técnicas de Construcción y MineríaAv. José Gárate, 3 - Pol. Ind. Coslada28823 Coslada (Madrid) • Tel. 916 279 100 [email protected] • www.atlascopco.es

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/ MARTILLOS

Ante casi 80 personas de 44 empresas de sondeos deAndalucía, Extremadura, Castilla-La Mancha, Galicia,etc., el pasado día 8 de mayo tuvo lugar una presenta-

ción conjunta entre la división de Herramientas de Perfora-ción Sandvik Construcción y Minería y el distribuidor JesúsRiveiro (para sondeos de captación de agua), de la nueva seriede martillos en fondo RH460 de Sandvik, desarrollada con elfin de ofrecer a los clientes de perforación, mayor nivel deratios de penetración, mayor vida útil y el menor coste opera-tivo, tal como se demanda en la actualidad.

PRESENTACIÓN Y PRUEBA DE LA NUEVA SERIE DE MARTILLOS EN FONDO SANDVIK RH460

Presentación de la serie RH460 demartillos en fondo

La presentación celebrada en el salón de un restaurante deArteixo (A Coruña), fue realizada por Pedro Martínez-Herrera, director de la línea de Herramientas de Perforaciónde Sandvik Española.Inició la presentación comentando que la última incorpora-ción de Sandvik Contruction a la línea de herramientas deperforación de rocas es la nueva serie de martillos en fondoRH460. Están diseñados para ser fiables, fáciles de mante-ner y rápidos, todo ello gracias a características específicasque optimizan la transmisión de impacto-energía a la rocamediante la utilización de pocas piezas.La clave del diseño ha sido la prueba y la evaluación, lo cualha llevado a que el diseño de los martillos en fondo puedaprolongar la vida útil del martillo y mejorar el rango de pene-tración en la perforación, al mismo tiempo que maximiza laproductividad en casi todas las condiciones de terreno.

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Personal de Sandvik en la presentación: Pedro Martínez, Margarita de Diego y Oscar Nistal.

La última incorporación a la línea de

herramientas Sandvik para perforación

de roca es la nueva serie de martillos en

fondo RH460, que han sido desarrollados

para ofrecer a los usuarios unos niveles

aún mayores de productividad y

fiabilidad, reduciendo al mismo tiempo

los costes operativos. Están diseñados

para ser fiables, fáciles de mantener y

rápidos, todo ello gracias a características

específicas que optimizan la transmisión

de impacto-energía a la roca mediante la

utilización de pocas piezas. Tras la

presentación en Arteixo (A Coruña), a la

que no faltó Ingeopres, se procedió en las

afueras del pueblo a una prueba con

martillo de 6” sobre granito homogéneo

y de gran dureza.

IG242_064_067 Presentación y prueba_137849 03/06/15 15:19 Página 64

/ MARTILLOS

Básicamente, es la capacidad de los RH460 de utilizar unciclo de aire mejorado lo que permite reducir el consumo decombustible. Además, los niveles de potencia aumentan laproductividad a través de unas mejores capacidades delubricación y una mayor resistencia al desgaste, todo ellocombinado con avances en el diseño del rodamiento delpistón. En resumen, la vida útil del pistón y del martilloaumentan radicalmente.La nueva serie de martillos RH460 de Sandvik está disponi-ble en 4, 5, 6 y 8 pulgadas, con todas las versiones diseñadaspara utilizar bocas con tipos de adaptador genéricos. Lanaturaleza sin concesiones del diseño junto al desarrollo delconcepto, centrado en la eficiencia operativa, aseguran queesta gama de martillos en fondo cumple con el compromisode Sandvik.Pormenorizando explicó que el objetivo de Sandvik es lograrreducir a cero el riesgo para su personal, el entorno en elque trabajan, y en el de sus clientes y proveedores.A continuación comentó que los nuevos matillos DTH secaracterizan por su fiabilidad, eficiencia y productividad,debido al alto rendimiento y tecnología innovadora de sudiseño, a la energía de alto impacto que desarrollan y a sumantenimiento sencillo.Planteó que si bien el desarrollo de la nueva serie se inicióhace tres años y desde hace dos se inició la presentaciónpaulatina con los modelos de 4”, 6” y 8”, actualmente lagama se ha completado con las versiones de 3 1/2” y 5”.

Componentes principales de los martillosRH460

El diseño del pistón se caracteriza por ser un pistón sólidocon un agujero de barrido central (sin agujeros de barridolaterales), con mayor superficie de pegada de impacto, enel que se ha optimizado la superficie de guiado, lo que dalugar a menor flexión por vibraciones, menos fallos porescoriación, y una mayor duración y disponibilidad. Cuentaademás con hendiduras de lubricación, que le permite unalubricación mejorada para mayor duración, menor consumode combustible, mayor potencia con menos aire y, en defi-nitiva, menores costes operativos.El martillo cuenta a su vez con sistema de bloqueo V-Lock.Se trata de un diseño patentado que evita los pandeos delcilindro interno y del distribuidor de aire, que no nece-sita para su colocación de herramientas especiales, yque ayuda a un menor desgaste interno, menosparadas, y por tanto a mayor duración.Para incrementar la seguridad, el martillo equipaun acople de elevación y su mantenimiento esmucho más sencillo.En base a esto, el RH460 consta de cinco compo-nentes principales: la parte superior, con mayorresistencia al desgate; el cilindro interno, conmayor resistencia al desgaste; la camisa delpistón, de mayor resistencia al desgaste y dureza;el pistón, con mayor resistencia a fatigas; y el

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Detalles técnicos delmartillo en fondoSandvik RH460.

portabocas, con mayor resistencia al desgaste y endurecidoen la versión G.Tras el desarrollo del martillo se ha realizado diferentes testde ensayo en diversos países con grades resultados. Así conel martillo de 5” se han hecho pruebas con presiones de 24bares en dos canteras de EE UU, con carros Sandvik DI550y Furukawa, alcanzándose una vida de perforación desde7.930 m a 12.100 m.También en una cantera en Essen (Alemania), con carroSandvik DI550 y 24 bar de presión, obteniéndose una vida deperforación de 10.558 m. Asimismo en dos minas australia-nas con dos carros AC D65 y L8 y presiones de 28 bar se hanalcanzado vidas del martillo por encima de 10.500 m. Entodas estas pruebas, frente a martillos competidores utili-zados en los ensayos, el martillo Sandvik ha tenido unamayor velocidad de penetración entre un 5 a casi un 20%.

Series de martillos

Con la aparición de los martillos DTH de la serie RH460, noquedan suplantadas otras series anteriores, sino que secomplementan. Así:- RH460: El nuevo martillo de esta serie ofrece alta fiabi-

lidad y rentabilidad con menor consumo de aire, mayor


/ MARTILLOS

potencia y mejor lubricación. Ofrece mayor energía deimpacto y alta productividad en distintas condiciones deterrenos.

- RH550: Es la primera elección para perforación en rocadura y abrasiva y está diseñado para presiones operati-vas entre 10 y 24 bares. Su diseño patentado del adapta-dor optimiza la eficacia de la energía sin válvula de pie.Los modelos están disponibles con camisa robusta oreversible para máxima duración y alta velocidad en rocaabrasiva.

- RH350: Se trata de un martillo fiable ligero y sencillo.Funciona con diversos adaptadores y es idóneo parabarrenos con diámetros entre 224 y 900 mm.

La gama Sandvik RH 460, se compone de 5 modelos para 24bar de presión (3 1/2”, 4”, 5”, 6”, y 8”) en la versión estándar(S) y tres modelos (5”, 6”, y 8”) en versión grande (G) conmayor Ø externo, botón escariador trasero en parte superiory portabocas endurecido. Para cada modelo los adaptadoresson tipo DHD, QLX o QL. También hay una versión de altapresión (HP) a 35 bar, con máxima velocidad de impacto,menor carrera y menor potencia.La gama RH550 se corresponde con los antiguos matillosDTH Mission y comprende: modelos S (estándar); modelos

G (grande), 5” y mayores, con camisa pistón más gruesapara mayor resistencia a la abrasión y carburos retráctilesen la parte superior; modelos R (reversible), con camisapistón reversible para mayor vida útil; modelos W (parasondeos de agua), con mayor volumen en la cámara paramenor sensibilidad a la presión); y modelo H (horizontal), esun modelo especial para perforación horizontal.

Prueba de campo

Tras la presentación de las características de los nuevosmartillos en el salón del restaurante, los asistentes se diri-gieron en un autobús a las afueras de Arteixo, donde en undescampado se pudo probar el martillo RH460 de 6”, sobreun carro neumático de perforación sobre orugas, propiedadde Jesús Riveiro, accionado por un compresor adjunto de 24bar de presión.El ensayo se realizó en una zona de granito compacto,homogéneo y de gran dureza, perforando con barras deextensión de 2 m de longitud, utilizándose 5 barras en elensayo y comprobándose la alta velocidad de penetracióndel martillo con algo más de 1 metro/minuto.

Cierre de la jornada

Tras la prueba de campo los asistentes volvieron al restau-rante, donde se comentaron los resultados de la prueba conel martillo y se dio respuesta a las posibles dudas surgidassobre la presentación.Tras una comida, se celebró un sorteo del martillo de 6”utilizado en el ensayo de campo, que correspondió a unaempresa de sondeos de la provincia de Pontevedra./

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Momento de laejecución del ensayo.

Preparación para elensayo, disposición delmartillo en el cabezalde perforación.

Jesús Riveiro, el distribuidor de los RH460, posa junto a los martillos ybocas tras el ensayo de campo.

Sandvik Española, S.A.Tapiceros, 9 – Parque Empresarial Puerta Madrid Este28830 San Fernando de Henares (Madrid)Tel. 916 605 100

DPi, e


SANDVIK PANTERASUPERA LOS LÍMITESLa nueva serie actualizada de perforadoras de superfi cie de martillo en cabeza Sandvik DPi, está diseñada para incrementar su productividad, ofreciendo máxima potencia, mayor ahorro de combustible , mayor disponibilidad de tiempo operativo y una operación sin contratiempos. El lanzamiento de los equipos en versión 6.0 incorporan nuevos martillos de alto rendimiento RD1635CF, menor consumo de aceite con el Sistema de Engrase Circulante (CSL), motor de bajo consumo Tier4 y sistema de control actualizado. La nueva serie Pantera DPi supera todos los los límites.

CONSTRUCTION.SANDVIK.COM


/ TECNOLOGÍAS SIN ZANJA

En el siguiente artículo, Ángel Ortega,

presidente de la Asociación Ibérica de

Tecnología Sin Zanja (Ibstt), describe qué

son las Tecnologías Sin Zanja, qué grado

de desarrollo han alcanzado en las

ciudades, qué ventajas ofrecen a los

ciudadanos y cómo pueden favorecer

éstas el desarrollo de las 'Ciudades

Inteligentes', sobre todo a la hora de

implantar las nuevas redes de fibra óptica

y las ‘smart grids’.

LAS TECNOLOGÍAS SIN ZANJAPERMITEN AVANZAR EN ELDESARROLLO DE LAS CIUDADESINTELIGENTES

¿Qué son las Tecnologías Sin Zanja?

No es algo nuevo, las Tecnologías Sin Zanja, ‘Tecnología NODIG’, o ‘Trenchless Technology’ en inglés, llevan utilizándosemás de 30 años porque reducen el tiempo de ejecución delas obras, las molestias a los ciudadanos y los costes econó-micos (hasta un 25%) respecto a las tecnologías convencio-nales que implican la apertura de zanjas. Sin embargo, enEspaña siguen siendo una asignatura pendiente.Las Tecnologías Sin Zanja son los sistemas y procesos utili-zados para realizar todos los trabajos de los servicios ente-rrados, como las redes de gas, electricidad, fibra óptica,telecomunicaciones, conducción de agua y pasos subterrá-neos de infraestructuras como carreteras, ferrocarriles, ríoso aeropuertos.

ÁNGEL ORTEGA, PRESIDENTE DE LA ASOCIACIÓNIBÉRICA DE TECNOLOGÍA SINZANJA (IBSTT)

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La redacción deproyectos aplicando

Tecnologías Sin Zanja esmás sencilla y las

afecciones al medioambiente son mínimas.

IG242_068_073 Las Tecnologías_136658 03/06/15 15:23 Página 68

Nuestras empresas trabajan para conseguiruna ‘ciudad sin zanjas’. Hoy día se habla delas Smart Cities, ciudades inteligentes basa-das en un desarrollo urbano sostenible. Una delas características de este modelo de ciudad esla realización de inversiones en infraestructurasde energía, telecomunicación y transportes quepromuevan una calidad de vida de ciudadanos superior,un desarrollo económico y ambiental durable y sostenibley un buen aprovechamiento del tiempo de los ciudadanos.Las Tecnologías Sin Zanja tienen un papel crucial en eldesarrollo de estas ciudades, de las ‘Smart Cities’. Por ejem-plo, en nuestro mundo actual no tienen cabida obras quecolapsen la circulación de las grandes capitales o dejen sinagua o electricidad zonas financieras y barrios residenciales.Las Tecnologías Sin Zanja permiten llevar a cabo, con meno-res costes económicos y en tiempo récord, todas las activi-dades relacionadas con los servicios enterrados. Y todo ellosin generar trastorno a los ciudadanos.

Grado de desarrollo de las TecnologíasSin Zanja en las ciudades

El grado de desarrollo alcanzado por las Tecnologías SinZanja en las ciudades es, incomprensiblemente, muchomenor del esperado y deseado. Simplemente viendo losniveles de utilización alcanzados en el resto de países denuestro entorno más cercano, y no tan cercano.Los sistemas tradicionales de renovación de redes no consi-deran mejoras de calidad de vida de los ciudadanos. A la horade ponerlas en marcha se centran tan solo en la viabilidad delas obras. Los sistemas de renovación sin zanja disminuyenlas molestias al ciudadano y el tiempo de ejecución de lasobras y se incorporan cada día más como alternativa prácticay económica a su utilización por parte de las empresas demantenimiento de redes. Con sistemas de gestión podemospredecir cuándo es necesario renovar las redes, con quémétodos y realizar comparaciones de calidad ambiental entrediferentes alternativas. La necesidad de mejorar las infraes-tructuras subterráneas con especial incidencia en la renova-ción de las redes de agua es evidente y urgente, tanto enabastecimiento como en saneamiento ya que el 38% de estasinfraestructuras tienen más de 30 años.La falta de renovación y mantenimiento de las infraestruc-turas repercute en los servicios que el ciudadano deberecibir e impiden desarrollar un modelo de desarrollosostenible, que permita avanzar en la consecución de losobjetivos medioambientales fijados en la directiva marcodel agua. La necesidad de mantener estos sistemas yservicios operativos, así como prepararlos para la próximageneración, supone un reto constante al que debemoshacer frente todos los actores involucrados.Muchas ciudades han estado actuando exclusivamente enmodo reacción, es decir, reparando las redes de abasteci-

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El despliegue de redesde fibra óptica urbanas,destinadas a ofrecerservicios FTTH,utilizandoinfraestructurasexistentes, ha llevado autilizar innovadorastécnicas de desplieguede redes NO-DIG.

miento de agua, de saneamiento, las redes eléctricas y gasa medida que iban surgiendo los problemas, pero para posi-cionarse de cara al futuro, este método de operar ya no vale.Las administraciones municipales tienen que pensar deforma más estratégica, tienen que vencer sus inercias apos-tando por soluciones innovadoras, eficientes e inteligentesy como buenos servidores de los ciudadanos, deben adelan-tarse en sus actuaciones a los problemas que sin duda segenerarán en un futuro cercano.Siendo las Tecnologías Sin Zanja uno de los ejes estratégi-cos en el desarrollo de las Ciudades Inteligentes o SmartCities, es necesario que su utilización alcance en nuestropaís los niveles que ha alcanzado en el resto de Europa,siempre en beneficio de los ciudadanos y el medio ambiente,cumpliendo no sólo con las directrices europeas por obliga-ción sino por convicción. Los ciudadanos europeos somoscada vez más exigentes con nuestros dirigentes políticos ypedimos que nuestras necesidades se transformen en reali-dades. Queremos que los servicios públicos funcionen y serconsiderados como ‘clientes’ y no como ‘abonados’.

Ventajas para los ciudadanos

Entre las ventajas que ofrecen las Tecnologías Sin Zanja alos ciudadanos, destacaría diez que evidencian por qué éstasson clave en el desarrollo de las Smart Cities:- Cero ruidos: estas tecnologías permiten llevar a cabo

operaciones en el subsuelo sin abrir zanja en el pavi-mento, limitando al mínimo el uso de maquinaria.

- Protección del agua, un recurso natural escaso: lastuberías de agua no siempre son estancas. Las Tecnolo-gías Sin Zanja posibilitan la inspección, el diagnóstico yla reparación de tuberías subterráneas mediante proce-dimientos rápidos, discretos y poco costosos.

- Aire sin polvo: las obras urbanas contaminan el aire aconsecuencia del polvo y los gases emitidos por lamaquinaria. Las Tecnologías Sin Zanja minimizan estosperjuicios.

- Respeto por los entornos naturales: las Tecnologías SinZanja evitan las agresiones a la flora, fauna y el agua quese filtra hacia las capas freáticas como consecuencia delas obras con zanja.


/TECNOLOGÍAS SIN ZANJA

- Seguridad de trabajadores y viandantes: las zanjaspresentan mayor riesgo de accidentes laborales. La apli-cación de estas tecnologías elimina este riesgo casi porcompleto.

- Mantenimiento de la actividad local: la instalación deconductos y cables subterráneos puede realizarse sininterferir en el día a día de los transeúntes.

- Disminución de la contaminación urbana: las obras urba-nas con zanjas generan tráfico y su consecuente polución,que se evita con el uso de las Tecnologías Sin Zanja.

- Minimización de los residuos: los escombros de la exca-vación de zanjas son residuos, y como tal, deben sertrasladados, almacenados y tratados para su posterioruso. Las Tecnologías Sin Zanja dividen por diez el volu-men de escombros.

- Reducción de materiales nobles: las zanjas son rellena-das con materiales nobles, recursos naturales caros yescasos. Con Tecnologías Sin Zanja desaparece prácti-camente la necesidad de materiales nobles.

- Correcto gasto público en el acondicionamiento urbano:la reparación de zanjas nunca es completa, con el tiempoaparecen filtraciones, fisuras y estancamientos quedesembocan en la construcción de una nueva calzada.Un sobrecoste que se evita con la realización de las obrasurbanas aplicando Tecnologías Sin Zanja.

Aliadas de las ciudades inteligentes

Las Tecnologías Sin Zanja son tecnologías limpias que mini-mizan los riesgos ambientales garantizando así el compro-miso con la sociedad. Son un eje crucial en el desarrollo delas Smart Cities o Ciudades Inteligentes, son un ejemplo decómo a través de la investigación y el desarrollo se puedenllevar al mercado soluciones tecnológicas innovadoras quepermiten poner en marcha las actuaciones que demanda lasociedad. Siendo imprescindibles para la consecución de losObjetivos de Desarrollo del Milenio y del todo necesarias en

la transición hacia una economía verde, una economía queno solo mejore el bienestar de las personas sino quetambién disminuya los riesgos medioambientales y lasescaseces ecológicas. Las Tecnologías Sin Zanja son clavespara afrontar los retos de la gestión sostenible en las ciuda-des: es del todo necesario poner el desarrollo tecnológicoal servicio de los ciudadanos.Las empresas que forman Ibstt aportan un discurso ‘Smart’que no se centra en las infraestructuras TIC, sino que poneel foco en la calidad de vida de las ciudades y la sostenibili-dad ambiental, en definitiva, un apuesta clara por el Ciuda-dano como protagonista indiscutible.

Mínimo impacto ambiental

En este punto, me gustaría plantear una reflexión de sobraconocida por todos: Una ciudad inteligente es aquella queusa la tecnología de una forma racional y ambientalmentesostenible, para mejorar la calidad de vida de sus ciudada-nos. Entonces, en el siglo XXI, era de las Ciudades Inteligen-tes, por qué seguimos sufriendo en nuestras calles y aceraslas molestas e incomodas zanjas, y no empleamos tecnolo-gías inteligentes y eficientes para la instalación, rehabilitacióny mantenimiento de nuestras infraestructuras subterráneas:agua, luz, gas, telecomunicaciones como ocurre en el restode ciudades europeas, inteligentes o quizás no, pero que sítienen en cuenta los costes sociales y los beneficios a losciudadanos y al medio ambiente: accidentes, atascos, ruido,polvo, comerciantes, personas invidentes, emisiones deCO2... En España seguimos utilizando los sistemas tradicio-nales de renovación de redes con apertura de zanja que noconsideran mejoras de calidad de vida de los ciudadanos ala hora de ponerlos en marcha, centrándose tan sólo en laviabilidad de las obras.Debemos evaluar la posibilidad de asumir las TecnologíasSin Zanja como herramientas clave en la localización, insta-lación, rehabilitación y mantenimiento de las infraestructu-ras subterráneas de nuestras ciudades.Por ejemplo, a la hora de la implementación de las líneaseléctricas de alta tensión, o bien de una red de puntos derecarga para los vehículos eléctricos, sin tener que abrirzanjas por toda la ciudad. Lo mismo a la hora del desplieguede fibra óptica, utilizando la red de alcantarillado existente, ya la vez que crea la infraestructura, es capaz de rehabilitar.Sólo un par de ejemplos de cómo las Tecnologías Sin Zanjason el aliado perfecto para mejorar la calidad de vida en lasciudades inteligentes por sus ventajas medioambientales encomparación con otras tecnologías tradicionales que implicanla molesta e incómoda apertura de zanja en las calles.Son soluciones a medida e inteligentes, tecnologías limpiasque minimizan los riesgos ambientales y garantizan elcompromiso con la sociedad al evitar ruido, polvo o roturasdel pavimento, no perjudican la vida del ciudadano de a pie,comercios, circulación, tráfico. Su empleo reduce hasta el25% los costes frente a tecnologías tradicionales, disminuyenla duración de la obra, facilitan la elaboración de los proyec-

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En esta calle eltráfico circulanormalmente,pero ¿qué pasaríasi se tiene queinstalar o repararuna tubería?

Esta es la ‘ciudadinvisible’ que haybajo nuestros pies:conducciones deagua potable,saneamiento, gas,electricidad,telecomunicacio-nes, etc.

Apertura depavimento:apertura de unagran zanja,generando atasco,polución y desvíode viandantes

Aquí, la mismareparación, selleva a caboutilizando laTecnología SinZanja, sinproblemas detráfico rodado nimolestias a losciudadanos



tos, y reducen las emisiones de CO2 en un 20%. Solucionesinnovadoras que los ciudadanos necesitan para un desarrollosostenible de sus ciudades. Aportando soluciones tecnológi-cas que cuidan del medio ambiente y que evitan la contami-nación acústica y visual tan acusada por los ciudadanos delsiglo XXI. Favoreciendo de este modo el acercamiento de laciudad hacia el concepto de ‘Ciudad Inteligente’.

Casos de éxito

Murcia, Granada, Sevilla, Alicante... son todos ellos casos deéxito en materia de implantación de Tecnologías Sin Zanja enlas ciudades. Pero quiero destacar especialmente, por sureciente incorporación, a finales del año pasado, Sant Cugatdel Vallés (Barcelona). Con su incorporación, la Red Españolade Ciudades Inteligentes (RECI), agrupa ya 60 municipios. Sonclaros ejemplos de la utilización de las Tecnologías Sin Zanjade una manera habitual siguiendo el modelo aplicado por lasSmart Cities que ocupan los primeros puestos en el rankingeuropeo: Londres y París, donde nuestras homólogas cuen-tan con el apoyo y respaldo de las Administraciones Públicas,

que sí tienen en cuenta el impacto social, es decir el valor querepresenta evitar molestias y accidentes a los peatones ocortes de tráfico. La instalación de una tubería de alumbrado,de gas o de abastecimiento supone desvíos de tráfico, roturasen calles con emisión de ruidos y polvo, retirada de materialesdel suelo y subsuelo y la reposición del pavimento. Por elcontrario, las Tecnologías Sin Zanja evitan todos estos incon-venientes y, además, lo hacen en menor tiempo. Estudiosrealizados demuestran que con la aplicación de estas técni-cas, se consigue una reducción en las emisiones de CO2 deentre el 78% y el 90% frente a las técnicas que implican aper-tura de zanja.

Potencial de crecimiento

Hay todo un mercado por explotar alrededor de las Tecno-logías Sin Zanja y estoy convencido de que su utilización vaa crecer hasta situarnos a niveles europeos. Es necesarioapostar por la profesionalización de técnicos municipales yresponsables de estos servicios urbanos, y por nuestraparte, debemos dar a conocer la existencia y aplicación de

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SUBTERRA Ingeniería S.L. | ESPAÑAVallehermoso, 30. Bajo A. 28015 Madrid. España

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Excelencia en Ingeniería de Túneles


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estas técnicas a los destinatarios finales de su aplicación:los ciudadanos y los responsables políticos de la construc-ción y gestión de las ciudades.Un ejemplo claro de oportunidad para las Tecnologías Sin Zanjaes la expansión de la fibra óptica. El despliegue de redes defibra óptica urbanas destinadas a ofrecer servicios FTTH utili-zando las infraestructuras existentes, ha llevado a utilizar inno-vadoras técnicas NO DIG. La red de alcantarillado varía en cadaciudad tanto por el paso del tiempo como por las condicionesespecíficas de cada red. Dependiendo de la accesibilidad de losmismos, y atendiendo a los distintos diámetros, se aplica laTecnología Sin Zanja más adecuada a cada caso. No interfierecon la operación del sistema de alcantarillado, es instalable entuberías de cualquier material (PVC, hormigón, cerámica, etc.)y es fabricado con materiales anticorrosivos y resistentes alambiente en el que se instalan. Además, se elimina la necesi-dad de hacer obra civil en la ciudad, ya que todos los edificiosestán conectados a la red de saneamiento y, por tanto, la fibraóptica puede llegar fácilmente al interior del edificio a travésde los colectores de la red, destacando la importante reduccióneconómica que supone.Ciudades como Madrid, Santander, Sevilla, Córdoba, Alicante,Almería, Valencia y Castellón tienen acuerdos con las compa-ñías de agua, así como Badajoz los tiene con las compañías degas para compartir conductos. Esto sitúa a estos ayuntamien-tos como referentes en este campo y abren la posibilidad deque nuevas empresas puedan posicionarse dentro de sutérmino municipal. Impulsar estas ciudades hacia el conceptoreal de ‘Smart City’ no sólo es beneficioso para el conjunto dela ciudad en términos de uso doméstico, también se potenciatecnológicamente el tejido empresarial de la ciudad y semodernizarán las formas de trabajar, facilitando el desempeñocotidiano a autónomos y pymes, en definitiva prestando mejo-res servicios a los ciudadanos.Es el momento de que los profesionales y la sociedad civilcolaboremos para conseguir convertir nuestras ciudades en

‘Smart Cities’, ciudades más inteligentes y seguras, garan-tizando las necesidades de generaciones futuras. Las barre-ras para hacerlo “no son tecnológicas -la tecnología existe-,sino políticas y sociales; de comportamiento, "de toma dedecisiones”. Las Tecnologías Sin Zanja, a pesar de quellevan utilizándose con éxito por todo el mundo, y desdehace más de 30 años en nuestro país, por desgracia, y salvohonrosas excepciones que ya he comentado, siguen siendo‘las gran ignoradas por las Administraciones’. Permíteme,reivindicar el diferente valor que se le dan a estas maravi-llosas tecnologías en Europa, en Estados Unidos y enEspaña. Pese a vivir en un mundo en el que la informacióny la difusión de los conocimientos son procesos globales, esdecir, que somos conocedores del potencial de estas herra-mientas por los ejemplos que vienen de fuera, el apoyo aldesarrollo y divulgación de estas tecnologías por parte delGobierno deja mucho que desear siendo, como son, unasherramientas clave para desarrollo sostenible de las Ciuda-des Inteligentes.Quiero acabar citando unas palabras del Mensaje del Secre-tario General de las Naciones Unidas Ban Ki-moon en el DíaMundial del Agua, 22 de marzo de 2015..” con mente abiertaa nuevas ideas y la innovación, y dispuestos a compartir lassoluciones que todos necesitamos para un futuro sostenible."Hoy, nuestros hijos tienen asumido, sin estudiarlo, que latercera revolución industrial ha sido la de las telecomuni-caciones. Confío en que la próxima generación asuma unacuarta revolución: la del sentido común./

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Asociación Ibérica de Tecnología Sin Zanja - ibSTTJosefa Valcárcel, 8, 3º • 28027 MadridTel. 913 995 093 • Fax:913 995 [email protected] • www.ibstt.org

Las TecnologíasSin Zanja permitenrealizar trabajosde perforación sinperturbar laactividad diaria eninstalaciones comolas aeroportuarias.



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CUANDO LOS TÚNELES ESTÁN IMPERMEABILIZADOS DE FORMA PERMANENTE: THAT´S BUILDING TRUST.

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/ REFUERZO DE TERRAPLÉN

Sireg es una empresa italiana fundada en 1936 que hoy en día representa un punto de

referencia a nivel mundial en el campo de la Geotecnia y de la Ingeniería Civil. Gracias al

control directo de la producción, al constante empeño en la investigación y en la

sostenibilidad ambiental, Sireg es hoy una realidad única por lo que se refiere a la

capacidad de proyectar, desarrollar y producir soluciones diversificadas aptas para las

mayores obras de excavación de túneles y obras subterráneas así como para importantes

obras de recuperación y refuerzo de monumentos históricos o edificios deteriorados.

REFUERZO CON TUBOSMANGUITOS DURVINIL DE UNTERRAPLÉN EN UNA LÍNEAFERROVIARIA ESPAÑOLA

Sin barreras logísticas ni lingüísticas, Sireg comercia-liza su amplísima gama de productos en todo elmundo y está presente en el mercado español desde

hace veinte años realizando obras de importancia vital en elsector de las infraestructuras (líneas del metro, túneles,puertos, carreteras y vías del ferrocarril).

MARINO MARIOTTI, SIREG GEOTECHNICAL ENGINEER

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En España, en colaboración con las mayores empresas delsector, Sireg suministra principalmente:

• Armaduras en fibra de vidrio Durglass para el refuerzotemporal de muros pantalla y pilotes en estaciones delmetro y túneles antes del pase de la máquina tuneladora.

IG242_074_077 Refuerzo con tubos 03/06/15 15:24 Página 74


• Bulones y anclajes en fibra de vidrio y fibra de carbonoDurglass, Glasspree y Carbopree en vertientes, túnelesy puentes.

• Tubos manguitos en PVC Durvinil para inyeccionesselectivas y repetitivas mediante obturador hidráulico omecánico.

• Vainas corrugadas en PEAD Durotene y accesorioscomo protección externa de los anclajes y para preten-sado y postensado.

• Drenes californianos Durvinil RFS ranurados y micro-fisurados en PVC para bajar la presión hidrostática entúneles y taludes.

• Tubería inclinométrica y sonica en ABS y PVC paramedir los movimientos y la consistencia del terreno.

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• Juntas elastométrica de hormigonado Waterstop enPVC- Flexvinil para asegurar una perfecta estanqueidadhidráulica y una alta capacidad de absorción a los empu-jes mecánicos en muros pantalla, losas y túneles.

En el año 2014, junto con la empresa Geocisa quien se ocupaen el grupo Dragados de cimentaciones especiales y obrassubterráneas, Sireg realizó una compleja actuación deemergencia en una línea ferroviaria donde, para el refuerzodel terraplén, se colocaron tubos manguitos con válvulasexternas Durvinil S diam. 50/60 mm en PVC inyectados

mediante obturador con lechada de cemento a variasprofundidades de manera selectiva para conseguir unconsolidamiento del terreno.El terraplén vino sufriendo un conjunto de asientos desdesu construcción. Como posible causa de estos asientos seplanteaba la alteración y reblandecimiento del sustrato y delcimiento del relleno, fenómenos de colapso y/o disoluciónde sales solubles en el sustrato. Cualquiera de estas trescausas implicaba la presencia de agua por fallos en elsistema de drenaje.El terraplén tenía 650 m de longitud, y una altura entorno alos 6,5 m en talud izquierdo (vía 1), y 13,5 m en talud derecho(vía 2). La anchura en planta era de 80 m aproximadamente,ya que sobre el mismo se situaban dos vías generales y dosvías de apartado.Con objeto de intentar consolidar el terraplén y frenar losasientos detectados, se diseñó un tratamiento medianteinyecciones de lechada de cemento con el sistema I.R.S.(Inyección Repetitiva Selectiva). Este tratamiento fue ejecu-tado por Geotecnia y Cimientos, S.A (Geocisa) entre losmeses de noviembre de 2013 y marzo de 2014. Comocomplemento a dicho tratamiento también se ejecutó unapantalla de pilotes ‘in situ’ a pie de talud.El tratamiento con inyecciones consistió en la mejora delcuerpo de terraplén en una longitud aproximada de 125 m.l.mediante la perforación y colocación de tubería valvulada dePVC Sireg Durvinil S desde los bordes de la plataforma. Lostaladros se dispusieron en abanico con objeto de alcanzar elcuerpo del terraplén y permitir el mantenimiento de la circu-lación de trenes mientras se ejecutaban los trabajos.La tubería de PVC Sireg Durvinil S empleada para la inyec-ción fue de 60 mm de diámetro exterior y 50 mm de diáme-tro interior con válvulas externas cada 0,50 m. Los 5,00metros superiores no estaban valvulados por encontrarsesobre terreno suficientemente compactado.Se ejecutaron un total de 586 taladros con una longitud totalperforada de 10.402,50 m.l.Debido al carácter de emergencia de la obra y la importan-cia y localización de la actuación, para la instalación de latubería de inyección se emplearon tres carros perforadorestrabajándose a doble turno largo (24 horas) durante los 7días de la semana.En cuanto a la inyección, se inyectaron un total de 398,37 m3

de lechada de cemento dosificación agua/cemento 1/1 y36,34 m3 de lechada de cemento dosificación agua/cemento1/1,5. Para ello se emplearon un total de 8.980 unidades deobturación.

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• •

• • Tubos de drenaje ranurados / microfi surados • Tubería inclinométrica

• • • Tejidos, láminas, barras en fi bra de vidrio, fi bra de carbono y fi b



Con objeto de no afectar a la circulación de los trenes porposibles movimientos durante la inyección, estos trabajosse realizaron en horario nocturno con corte de vía emple-ando los 7 días de la semana.En esta obra desafiante, realizada en condiciones particu-larmente complejas, Sireg se ha mostrado otra vez como unpartner cualificado y fiable./

Sireg S.p.A.Via del Bruno, 1220862 Arcore (MB) - ItalyTel. 039/62.70.21 - +39 348 3674201www.sireg.it

Sireg SpA - Geotechnics and Civil EngineeringMilán – Italia Tel. 0039 (39) 627021 - Fax 0039 (39) 615996e-mail: [email protected] - www.sireg.it

Líder mundial en consolidamiento de terrenos y en obras subterráneas

• Tecnología SOFT-EYE: refuerzo temporal de pantallas / pilotes en fi bra de vidrio para el pase de tuneladoras • Tubos manguitos para tratamiento de terrenos por medio de inyecciones selectivas y repetitivas

• Vainas corrugadas en HDPE o PP como protección de los anclajes y para post-tensado • Tubos de drenaje ranurados / microfi surados • Tubería inclinométrica

• Pernos y anclajes en fi bra de vidrio para refuerzo del frente de excavación en túneles y reforzamiento de taludes • Juntas waterstop en PVC • Tejidos, láminas, barras en fi bra de vidrio, fi bra de carbono y fi bra aramida para aplicaciones en

ingeniería civil (repotenciación / refuerzo de estructuras de hormigón)

• Tecnología SOFT-EYE: refuerzo temporal de pantallas / pilotes en fi bra de vidrio para el pase de tuneladoras • Tecnología SOFT-EYE: refuerzo temporal de pantallas / pilotes en fi bra de vidrio para el pase de tuneladoras • Tecnología SOFT-EYE: refuerzo temporal de pantallas / pilotes en fi bra de vidrio para el pase de tuneladoras • Tecnología SOFT-EYE: refuerzo temporal de pantallas / pilotes en fi bra de vidrio para el pase de tuneladoras

y en obras subterráneas y en obras subterráneas y en obras subterráneas

MADE IN ITALY


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/ PERFORACIÓN INCLINADA DIRIGIDA

Herrenknecht ha fabricado durante años

modernas máquinas de perforación

horizontal dirigida - PHD de

accionamiento hidráulico. Esta tecnología

se ha adaptado al recién desarrollado

método SDD (perforación inclinada

dirigida). Este nuevo método representa

una combinación entre la perforación

horizontal dirigida PHD y la perforación

vertical clásica. Este nuevo método se

puede utilizar para explorar las llamadas

“materias primas no convencionales”,

como por ejemplo arenas bituminosas, o

gas en vetas de carbón.

EQUIPOS DE PERFORACIÓNINCLINADA DIRIGIDA SDD PARA LA EXPLORACIÓN EFICIENTE DELOS RECURSOS ENERGÉTICOS NO CONVENCIONALES

Una importante área de aplicación para estos innova-dores equipos es el acceso a las arenas bitumino-sas. Ocho plataformas de perforación inclinada

dirigida SDD de Herrenknecht están trabajando actualmenteen todo el mundo utilizando el llamado método SAGD(drenaje por gravedad asistido por vapor). Para ello, senecesitan dos pozos. A través del primer pozo, una tuberíainyecta vapor a presión en las arenas bituminosas. Estevapor calienta el petróleo circundante haciendo que suviscosidad disminuya y fluya hacia abajo donde será colec-tado por una segunda tubería situada en el segundo pozo.Desde allí, el petróleo se bombea a la superficie donde esprocesado.

DEPARTAMENTO TÉCNICO DE HERRENKNECHT IBÉRICA

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| UT I L ITY TU N N E LLI NG | T R A F F I C TUN N ELL I NG

1 K 17.09.14 11:08

Con los equipos de perforación inclinada dirigida desarrolladosrecientemente, el ángulo de entrada de perforación se adaptacon precisión según las necesidades del proyecto. Un operadorcontrola desde la cabina de control la máquina a través de unacentralita hidráulica accionada por un motor diésel.

IG242_078_079 Equipos de perforación_137585 03/06/15 15:25 Página 78

/ PERFORACIÓN INCLINADA DIRIGIDA

Otra área de aplicación son los llamados proyectos de CSG(Gas de vetas de carbón), donde el gas está presente envetas de carbón profundas. Con los equipos de perforacióninclinada dirigida SDD se puede perforar rápidamentehasta la profundidad adecuada y luego desviar el pozo enel eje horizontal, para finalmente alcanzar la veta decarbón. Con este método se accede directamente a la capadel subsuelo deseada. El varillaje de perforación seempuja activamente hacia adelante gracias a un sistemade desplazamiento de piñón y cremallera instalado en elequipo de perforación lo que facilita el empuje del mismo.Esto favorece deflexiones horizontales más largas ypermite la purga eficaz del gas localizado en las vetas

antes de que el carbón se extraiga finalmente por minería.Con los equipos SDD de Herrenknecht se pueden llevar acabo ambos métodos, dando a las empresas de perforaciónque invierten en estas máquinas una gran flexibilidad dentrodel mundo de la perforación./

Herrenknecht Ibérica, S.A. UnipersonalP°Castellana, 192 - 13 D 28046 Madrid – EspañaTel. + 34 913 598 008 • Fax: + 34 913 592 [email protected]

Herrenknecht AG es líder de tecnología y de mercado en la excavación mecanizada de túneles.

Es la única empresa que provee toda una gama de productos y servicios mundial-mente, y que suministra máquinas de perforación de túneles de alta tecnología (High-tech) para todo tipo de terrenos y en todos los diámetros de 0.10 m hasta 19.0 m. Las máquinas Herrenknecht son fabricadas a medida para crear sistemas de abastecimiento y evacuación de aguas, gas y petróleo (rama del Utility Tunnelling), así como túneles de carretera, metro y de tráfico ferroviario (rama del Traffic Tunnelling) en todo el mundo.

El grupo Herrenknecht emplea a más de 4.800 personas y cuenta con 82 filiales y empresas asociadas que trabajan en campos relacionados, por ejemplo, en soluciones de logística o sistemas de perforación profunda. Siempre encontramos un camino. Junto con nuestros clientes.

SIEMPRE ENCONTRAMOS UN CAMINO.

Herrenknecht Ibérica, S.A.U. Paseo de la Castellana 192 – 13° 28046 Madrid Phone + 34 913 59 80 08Fax + 34 913 59 20 [email protected]

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H E R R E N K N ECH T AG | UT I L ITY TU N N E LLI NG | T R A F F I C TUN N ELL I NG

Las máquinas deperforación inclinadadirigida SDD deHerrenknecht ya handemostrado su grancapacidad deadaptación en variosproyectos.

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/ NUEVOS PRODUCTOS

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LÍNEA LED CONTINUA PARA LAILUMINACIÓN DE TÚNELES

La luminaria ContiLED de Schréder-Socelecha sido desarrollada para el alumbrado detúneles mediante línea continua. No sólo

proporciona los niveles de iluminación requeridos con unahorro energético significativo, sino también un gran confortvisual para dirigir sin peligro a los automovilistas.ContiLED ofrece combinaciones variables de 4 módulos de 4LED (de 4 a 16) y una óptica desarrollada para satisfacer total-mente las necesidades específicas de las diferentes aplicacio-nes en iluminación de túneles.Los módulos LED están situados sobre una bandeja interna quepuede ser fácilmente extraída mediante deslizamiento, lo quepermite que se pueda sustituir el bloque óptico al final de suvida útil de servicio con el fin de aprovechar los futuros avancestecnológicos.ContiLED está compuesta por materiales robustos -un perfil dealuminio extruído anodizado y un protector de vidrio -un diseñomuy resistente a impactos y corrosión que se encuentra en losentornos agresivos de los túneles.

Ventajas claves- ThermiX y LEDSafe: Para el mantenimiento de las presta-

ciones y la seguridad a lo largo del tiempo- Máximo ahorro en costes de mantenimiento y energía- Iluminación correcta mediante el motor fotométrico Lenso-

Flex2 que ofrece una precisa fotometría de altas prestacio-nes, confort y seguridad.

- Flexibilidad: cantidad variable de módulos LED para adaptarla fotometría y la cantidad de luz a las diferentes aplicacio-nes de túneles

- FutureProof: el motor fotométrico es fácil de sustituir in situ- Materiales duraderos y reciclables.

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combustible les gustará la posibilidad de elegir entre los modosde alta potencia y económico para gestionar activamente elconsumo de combustible, así como la función de apagado delmotor en vacío, que detiene el motor tras un intervalo predefinidofuncionando en vacío, lo que ayuda a reducir el consumo decombustible y las emisiones, además de ampliar los intervalosentre revisiones y contribuir a aumentar el valor de reventa aldisminuir en gran medida el tiempo de funcionamiento en vacíodel horómetro.El nuevo sistema hidráulico simplificado de la máquina suministraholgadamente y de modo fiable la potencia necesaria para exca-var, elevar y usar los accesorios. La bomba de detección de cargay la válvula de control principal calculan exactamente los recursosnecesarios para el trabajo para imprimir al balancín y al cucharónla fuerza necesaria para realizar el trabajo con bajos costes depropiedad y de operación. Para una versatilidad aún mayor, la313F L GC se puede equipar con circuitos hidráulicos de alta ymedia presión, así como con un acoplamiento rápido compatiblecon una amplia gama de cucharones e implementos Cat.

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máquina incorpora un eficiente motor Cat C3.4B que cumple lasnormativas sobre emisiones Tier 4 Final de la EPA de EE UU/faseIIIB de la UE y que se distingue por un consumo muy moderadosin necesidad de fluido de escape diésel. Incorpora un sistemahidráulico de una bomba ampliamente contrastado que facilitalas tareas cotidianas como excavaciones ligeras, extensión desuelos de cobertura, trabajos auxiliares y nivelación de precisión.También integra características únicas como un tren de rodajerobusto y estable, una silenciosa y cómoda cabina con estructurade protección en caso de vuelcos (ROPS, Roll-Over ProtectiveStructure) de tamaño completo, así como puntos de servicio defácil acceso y sin complicaciones innecesarias que facilitarán eltrabajo de operarios y mecánicos.El motor de 70 hp (52 kW) de la 313F L GC suministra toda lapotencia necesaria para el funcionamiento del sistema hidráu-lico de la máquina. A los propietarios atentos al consumo de

NuevaexcavadoraCat 313F L GC.

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/ NUEVOS PRODUCTOS

CASE PRESENTA NUEVAS CARGADORAS DENEUMÁTICOS ECOLÓGICAS Y CONFORTABLES

Case Construction Equipment ha presentado reciente-mente la nueva gama de cargadoras de neumáticos, quegeneran menos emisiones en seis meses que una

cargadora de 1996 en un día. Las máquinas de la Serie F incor-poran cuatro soluciones beneficiosas para el operador y exclu-sivas de Case para aplicaciones de canteras, manipulación deresiduos y construcción: la tecnología propia Hi-eSCR, el motortrasero, la transmisión de 5 velocidades Proshift y el cubo derefrigeración para trabajo pesado. Además, los clientes de Casedisfrutarán de una visibilidad excelente también por la nochegracias al alumbrado LED de gran eficacia y al excepcionalconfort para jornadas de trabajo prolongadas.La Serie F cumple la normativa Stage IV / Tier 4 Final de la UEcon la tecnología Hi-eSCR desarrollada por FPT Industrial, laempresa hermana de Case. Utiliza el experimentado sistema SCRintroducido por FPT en los camiones en 2004 y en las cargadorasde neumáticos Case en 2011, y no necesita filtro de partículas niválvula EGR. Este diseño único que utiliza solo componentes sindesgaste no necesita mantenimiento y aprovecha eficazmente elcombustible. El sistema necesita menos componentes, no afectaal aceite del motor y, como no necesita filtro de partículas diéselni refrigeración extra, el capó del motor es más pequeño y

permite mejor visibilidad trasera. Otra ventaja es la seguridad dela cargadora de neumáticos cuando se mueve cerca de materia-les inflamables, pues la temperatura máxima del escape es de200 C, menor que con filtro de partículas. Esto es particular-mente útil en tareas como la manipulación de materiales encentros de reciclaje de madera, por ejemplo.

Cargadora de ruedas 1121F de Case.

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Metso entregará seis plantas móviles de trituración de lagama Lokotrack a Shimizu Corporation para ayudar enun gran proyecto de relleno que está llevando a cabo en

la zona del tsunami de 2011 en la región de Tohoku de Japón. Elmodelo LT120 de la nueva generación de plantas de trituración seutiliza para triturar 6-7 millones de toneladas de áridos en unexigente cronograma del proyecto.El terremoto y el tsunami causaron un hundimiento significativodel nivel del suelo en varias zonas costeras en la parte norte de laisla de Honshu. Antes de que comiencen las obras de construc-ción, el nivel tiene que ser elevado varios metros mediante rellenocon áridos.Los equipos móviles de trituración Lokotrack serán operados porShimizu, una importante empresa de obra civil japonesa especia-lizada en la planificación y ejecución de obras civiles tras eltsunami. Los LT120 fueron vendidos por el distribuidor japonés deMetso UBE Machinery Co. Ltd., que también se hará cargo de lastareas de servicio y repuestos relacionados.La planta Lokotrack LT120 con machacadora de mandíbulas denueva generación es una planta primaria de alta capacidad que,dependiendo del material de alimentación, es capaz de producirmás de 400 toneladas de materiales triturados en una base conti-nua. Esta unidad es ideal para trabajos que requieren grandesvolúmenes de producción.Después de 30 años de producción en serie y más de 7.000 unida-des fabricadas, la gama Lokotrack de Metso, que consta de másde 25 modelos básicos, alcanza una sólida reputación en elmercado. A través de los años, Lokotrack se ha convertido en untérmino genérico para cualquier planta móvil.

Los Lokotracks se están fabricando en las instalaciones de Metsoen Tampere, Finlandia, y serán entregados a Japón en la prima-vera de 2015. En los sitios de la región de Tohoku, las LT120 seránoperadas como unidades individuales, produciendo áridos de 0-200 mm para relleno.La Lokotrack LT120 está construida alrededor de la trituradora demandíbula probada C120. Con su abertura de alimentación 1.200x 870 mm, la mandíbula acepta incluso los cantos rodados de grantamaño como material de alimentación. La unidad pesa 60 tone-ladas y es propulsado por un motor diésel Cat C13 de 314 kW depotencia. Todas las unidades Lokotrack entregadas a Shimizuestarán equipadas con nueva combinación pluma y un martillo deMetso para la limpieza fácil y segura de todos los bloqueos.Shimizu Corporation, con sede en Tokio, Japón, es una empresa dereferencia en arquitectura, ingeniería civil y contratista general queofrece soluciones integradas e integrales de planificación, diseñoy construcción para una amplia gama de proyectos de construccióne ingeniería en todo el mundo. La empresa fue fundada en 1803.

Metso Minerals España, S.A.Rivas, 4 - 28032 MadridTel. 918255700

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