Especialista en Tuneladoras desde 1995
Leo Villalba Garcés | leovil@telefonica.net
EL METRO DE QUITO

El Metro de Quito se construirá con una Máquina Tuneladora E.P.B. Escudo de Presión de Tierras



FACTORES A CONSIDERAR EN EL FUNCIONAMIENTO DE LA TUNELADORA E.P.B. (equilibrio de presión de tierras)



La conducción de las máquinas tipo EPB está en relación con una serie de parámetros de funcionamiento que dependen de varios factores que los condicionan. Entre estos factores cabe señalar:


1) Diámetro y trazado del túnel en planta y perfil (recubrimiento sobre el túnel, radios mínimos, pendientes máximas, edificaciones y servicios afectados, etc...).


2) Características del terreno (resistencia, abrasividad, granulometría, plasticidad, permeabilidad, contenido de humedad, niveles freáticos y condiciones hidrológicas, grado de karstificación, etc...).


3) Variabilidad de las características del terreno dentro de la sección de excavación (secciones de composición mixta roca dura – suelo, existencia de bolos o bloques de gran tamaño, etc...).


4) Características técnicas de la máquina (apertura de la cabeza de corte, potencia, par, empuje, etc...). Los parámetros operativos a controlar en el funcionam
iento de la EPB son básicamente: (5)


5) Acondicionamiento del material excavado. Consistencia y permeabilidad del escombro en la cámara (espumas, polímeros, aire, agua adicional, bentonita, aporte de finos etc...).


6) Régimen de presiones en el interior de la cámara de escombro (presiones totales de trabajo registradas en el mamparo, gradiente vertical de presiones, presiones efectivas entre las partículas de material, estabilidad de la presión, etc...).


7) Velocidad de avance de la excavación y salida del material de la cámara de escombro a través del tornillo sinfín (velocidad del tornillo y control de pesadas del material).


8) Empuje, par motor y velocidad de rotación de la máquina. Desgaste de las herramientas de corte y de la cabeza de la EPB y tornillo sinfín.


9) Eventuales inyecciones a través de la coraza del escudo (presión y volumen de bentonita). Inyecciones de grasa en los cepillos de la cola del escudo.


10) Inyección de los anillos por la cola del escudo (sistema de inyección, sincronización con el avance de la máquina, control de volúmenes y presiones, limpieza y mantenimiento de las líneas de inyección, etc...). 


MÉTODO DE CONTROL EN LA CONSTRUCCIÓN DEL TÚNEL PARA EL METRO DE QUITO.



Los objetivos se resumen en cuatro aspectos:


1) Verificar antes del inicio de los trabajos que tenemos, por tramos homogéneos de túnel, los parámetros de operación de la máquina mediante cálculos teóricos. Definición clara de las deformaciones posibles. Situación de los edificios y estructuras que potencialmente pueden ser alteradas por el paso de la máquina Tuneladora.


2) Verificar que la máquina tiene los elementos necesarios para controlar los parámetros de excavación y limitar las deformaciones.


3) Establecer un control basado en la detección en tiempo real las anomalías en la excavación.


4) Aplicación de medidas correctivas ante las anomalías.

 




DEFINICIÓN PREVIA DE LOS PARÁMETROS TEÓRICOS DE LA OPERACIÓN DE LA TUNELADORA
DEFINICIÓN DE LA PRESIÓN DE TIERRAS


En el sensor de presiones superior como suma de pw(agua)+pe(tierras)+fluctuación de presiones como consecuenci
a del defectuoso acondicionado de las tierras en la cámara. Determinación de alertas y alarmas.



DEFINICIÓN DEL PESO TEÓRICO


Basado en los sondeos, con un margen de fluctuación del 5%.

 



DEFINICIÓN DE LA DENSIDAD MÍNIMA EN LA CÁMARA


Y la presión mínima que garantice el llenado de la misma. Densidades aparentes mínimas en la zona superior de la cámara.

 



DEFINICIÓN DEL MORTERO TEÓRICO Y LA PRESIÓN DE INYECCIÓN



Definición de las alertas y alarmas en volumen y presión.
Con estos datos se hace la hoja de excavación que se entrega al ingeniero de turno y al piloto.


En todo momento las siguientes cuestiones deben tener respuesta:


¿La presión de excavación es adecuada al tipo de terreno encontrado?


¿El peso excavado está de acuerdo con lo previsto?


¿La densidad del material en la cámara es la adecuada?


¿Los volúmenes de mortero están dentro de los límites aceptados por el proyecto?


Si existe en la zona instrumentación en profundidad, ¿muestra deformación antes de llegar a la rueda de corte en la vertical de la sección? En el paso del escudo, ¿las deformaciones están dentro de los límites previstos?



VERIFICAR QUE LA MÁQUINA TUNELADORA TIENE LOS ELEMENTOS NECESARIOS PARA CONTROLAR LOS PARÁMETROS DE EXCAVACIÓN Y LIMITAR LAS DEFORMACIONES


Los elementos que se citan a continuación suponen mejoras en el equipamiento de la máquina para aumentar la seguridad de
operación.



PESOS



Tiene un papel de muchísima importancia el control del peso del escombro excavado en cada ciclo de perforación. Con esto me refiero que al controlar la cantidad de material extraído y controlado mediante las básculas de pesado sabremos con más precisión las condiciones del terreno en el frente de talla. 


CONTROL DE PESOS


PERFORACIÓN EN FALLAS


SOLUCIONES DE RELLENO


 

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