La excavación de túneles se asocia inevitablemente con la pérdida de tierra, lo que, a su vez, resulta en un movimiento de tierra asociado. Por lo tanto, es importante vigilar de cerca la pérdida de tierra al hacer túneles a través de áreas urbanas.
Excavación de TBM en un entorno urbano
Para correlacionar el progreso de la TBM, el sitio las condiciones, las mediciones topográficas y geotécnicas son de suma importancia durante la construcción de túneles en un entorno urbano.
Hay varias bases de datos disponibles en el mercado para correlacionar los datos. Uno de los programas más avanzados es Terramove. La base de datos se ha utilizado para monitorear muchos proyectos de metro, uno de los más recientes es la Línea Dorada en Qatar. Almacenamos los siguientes datos en la base de datos:
- Alineación horizontal – Vertical
- Dibujos
- Datos previos a la construcción
- Datos geológicos
- Hojas de datos geológicos
- Perfiles geológicos
- Perforaciones
- Mediciones de objetivos de prospección
- Objetivos 3D
- Objetivos de nivel
- Instrumentos geotécnicos
- Piezómetros
- Inclinómetros
- Crackmeters
- Células de carga
- Galgas extensométricas
- Datos de construcción
- Progreso del trabajo (excavación, gunita, estacionamiento de TBM sucesivamente.)
El Proyecto de Metro de la Línea Dorada es parte del Proyecto Ferroviario Integrado de Qatar, que es el proyecto de infraestructura clave de la Visión Nacional de Qatar 2030. El Metro de Doha será uno de los sistemas de transporte ferroviario más avanzados del mundo cuando la Fase I entre en funcionamiento a finales de 2019.
La Línea de Oro (Histórica) este-oeste es la línea más grande del proyecto y se extiende desde Ras Abu Aboud en el este, cruza la estación principal de Msheireb y llega a Sport City en el oeste (cerca de la Zona Aspire). Consta de túneles gemelos de una longitud aproximada de 16 km, con diez estaciones de metro, a saber, Ras Abu Aboud, Museo Nacional de Qatar, Souq Waqif, Bin Mahmoud, Al Sadd, Joaan, Al Sudan, Al Waab, Sport City y Al Aziziyah.
Se desplegaron seis tuneladoras para realizar ~ 32 km de excavación de túneles a una profundidad media de 20 m bajo tierra. En el proyecto también se han construido 24 pasos transversales y una salida de emergencia.
¿Alguna vez se ha preguntado cómo se construyen los subterráneos del túnel y cómo se podría haber excavado el Túnel de Base del San Gotardo?
En este artículo, hablaremos sobre:
- ¿Qué es una máquina perforadora de túneles?
- ¿Cuáles son los principales tipos de tuneladoras?
- Método de protección de microtúnel
- ¿Cómo funciona una tuneladora?
- Etapas de construcción de tuneladoras
- Ventajas de usar una tuneladora
¿Qué es una Tuneladora?
Tuneladora (tuneladora) también conocida como «topo», como su nombre indica, es simplemente una máquina ensamblada utilizando tipos sofisticados de equipos para excavar túneles con la ayuda de una variedad de estratos de suelo y roca.
En promedio, una tuneladora excava alrededor de 50-60 pies por día, lo que equivale a 20 horas de excavación aproximadamente.
Para entender cómo funciona una tuneladora, dividiremos sus componentes en tres partes:
- Cabezal de corte (delantero)
- Campo de túnel (medio)
- Engranaje de arrastre (trasero)
Tenga en cuenta que el tipo de máquina a utilizar siempre dependerá de la geología del proyecto.
Tuneladoras de roca dura
Las tuneladoras de roca dura, ya sea blindadas o abiertas, se utilizan para excavar rocas con la ayuda de cortadoras de discos que se montan en el cabezal de corte.
Las rocas (estiércol) se desprenden a medida que el cortador de discos comprime las fracturas por esfuerzo.
Ahora las rocas excavadas se transfieren a la cinta transportadora a través de las aberturas del cabezal de corte.
Estas rocas se pasan a través de múltiples transportadores para eliminarlas del túnel.
Terreno Blando TBMs
El Suelo Blando TBMs tiene tres tipos principales de TBMs:
- Slurry Shield
- Balance de Presión de Tierra
- Abrir el Tipo de Rostro
Slurry Shield TBM
Slurry Shield TBMs se utilizan cuando las condiciones del suelo son granular con muy alta presión de agua.
La presión hidrostática se aplica en la excavación llenando el cabezal de corte con lodo presurizado, que también se usa como medio de transporte cuando se mezcla con el material excavado antes de bombearlo al cabezal de corte hacia atrás y, luego, a una planta de separación fuera del túnel.
Las partículas de desechos de la lechada se filtran utilizando las plantas de separación de lechada para reutilizarlas en el proceso de construcción.
TBM de equilibrio de presión de tierra
Es un método de excavación, donde el material excavado soporta la cara del túnel. Más tarde se plastifica con la ayuda de lodo de tal manera que es transportable.
Hacemos uso de las máquinas de equilibrio de presión de tierra cuando el agua subterránea blanda es inferior a 7 bares de presión. En este tipo, el cabezal de corte no solo utiliza un cortador de disco, sino también una combinación de brocas de corte de carburo de tungsteno, picos de arrastre y cortadores de disco de carburo.
El desecho se transfiere a una tuneladora con la ayuda de un transportador de tornillo, también conocido como «cóclea», que permite que la presión permanezca equilibrada sin usar lodo.
Tuneladora de cara abierta
La tuneladora de cara abierta es un método de excavación sin soporte frontal, que se basa en el hecho de que el suelo que se está excavando se mantendrá en pie sin soporte durante un breve período de tiempo, lo que la hace adecuada para ser utilizada con tipos de roca que tienen una resistencia de hasta 10 MPa.
El cabezal de corte excava la cara dentro de 150 mm del borde del escudo. Ahora, el escudo se presenta con el cortador eliminando el suelo restante en sincronía con la forma circular.
El hormigón prefabricado se utiliza para proporcionar el soporte del suelo. Finalmente, la tecla que es el segmento final expande el anillo hasta que se apriete contra el corte circular del suelo sobrante.
Método de protección de microtúnel
Crédito: Time Asia Group
Este es un método de excavación que se utiliza para construcciones de túneles de tiempo pequeño. La máquina perforadora de microtúnel es comparativamente de tamaño muy pequeño en comparación con el escudo de túnel general.
¿Cómo funciona una tuneladora?
Ahora que sabemos lo que es una tuneladora y sus tipos, hablemos de cómo funciona una máquina perforadora de túneles.
El cabezal de corte de la tuneladora gira y se empuja hacia la superficie de roca que se encuentra delante de ella. Este empuje hace que las herramientas de disco de corte rompan las rocas.
Las pinzas / abrazaderas desarrollan la reacción a las fuerzas de empuje y par aplicadas con la ayuda del anclaje.
Etapas de Construcción de tuneladoras
Crédito: Railsystem
- Excavar el eje de lanzamiento y recuperación
- Montar la tuneladora en el eje de lanzamiento
- Cortar y excavar el túnel
- La tuneladora luego llega al eje de recuperación y se desmonta para su transporte.
Ventajas de usar una tuneladora
Tasas de avance más altas: Una de las ventajas significativas de la tuneladora incluye tasas de avance altas o la tasa de excavación que se calcula sobre la base del tiempo de turno y la distancia total extraída.
operaciones Continuas: La tuneladora es un gigante que puede trabajar de forma continua sin demoras significativas, lo que aumenta la tasa de avance.
Menos daño de roca: La TBM causa menos daño de roca en comparación con las otras máquinas de perforación que disminuyen el valor de rotura excesiva.
Menos requisitos de soporte: TBM no necesita un soporte enorme para funcionar. Puede funcionar con requisitos mínimos del sistema.
Características uniformes de suciedad
Mayor seguridad de los trabajadores: las tuneladoras son más seguras que otras máquinas y causan menos daños al sitio, así como a las personas que trabajan en el sitio.
Potencial de operación remota y automatizada