INFORME: MEJORAMIENTO DE LA INFRAESTRUCTURA VIAL DE LA CALLE SARITA COLONIA Y ANEXO JR. CESAR VALLEJOS SECTOR VISTA ALEGRE Y ALFONSO UGARTE MOYOBAMBA
INTRODUCCIÓN
En el presente trabajo quiero dar a conocer el proceso constructivo y la finalidad de construir un falso túnel que consiste básicamente en excavar empezando empezando por la parte superficial del terreno hasta alcanzar parcial o totalmente la profundidad del suelo en sí del túnel a construir, este mismo se construye dentro del hueco a cielo abierto y se cubre una vez terminado para formar el túnel. El túnel puede ser de concreto fabricado in situ, concreto pretensado, arcos pretensados, arcos con acero corrugado y también con ladrillo, que se solía usar al principio. Cuando las paredes están terminadas se ejecuta la losa superior, que se apoya en las paredes, excavando solo el hueco que ocupa la losa y apoyándola durante su construcción contra el terreno. Cuando la losa y las paredes están terminadas, puede reconstruirse la superficie mientras continúan los trabajos en el int erior del túnel.
OBJETIVO: Poder conocer los diferentes procesos constructivos y la necesidad de construir un falso túnel, para así mejorar las vías de las ciudades.
OBJETIVO ESPECIFICO: Mostrar el uso correcto y la aplicación de estos procesos, reconociendo fallas y errores cometidos para evitarlos en un futuro. Además dar a conocer la importancia de saber las partes de un falso túnel.
MARCO TEORICO
FALSOS TUNELES Infraestructura que se construye cuando un obstáculo natural de poca altura debe ser atravesado por la línea y como la perforación de un túnel es innecesaria pues se procede a cerrarla y a cubrir la vía a manera de túnel. En otras ocasiones, la construcción de falsos túneles se justifica simplemente en la necesidad minimizar el impacto ambiental de la línea, especialmente cuando el trazado pasa cerca de zonas urbanas. Un falso túnel es una estructura que se construye en una serie de casos:
Cuando la excavación del túnel por medios mecánicos o coladura se considera innecesaria debido a la escasa montera o cubertura, siendo una situación de taludes provisional y reacondicionando la zona una vez finalizada la ejecución.
Por razones medio ambientales o de permeabilidad de la traza, en el caso de desmontes, donde se ejecuta la estructura y se procede al relleno hasta su posición original.
Las tipologías de los falsos túneles pueden ser bastante variadas, siendo función de:
CIMENTACIÓN. Se pueden ejecutar cimentaciones directas (zapatas), contra bóvedas, losas, etc.
ALZADOS. La sección puede ser en bóveda, rectangular, ejecutada con muros pantalla, etc.
Falso túnel con carro Es el falso túnel por excelencia. Consiste en excavar una zanja de grandes dimensiones y en su interior construir la solera del túnel. Cuando esta está completa se monta un encofrado en forma de túnel que es recubierto de concreto armado, desplazándose sobre unas ruedas hasta el tramo siguiente según van fraguando los tramos ejecutados. Una vez finalizados los tramos son cubiertos con el material extraído de la excavación hasta volver a recuperar la rasante del terreno y con ello se da por finalizada la obra.
Falso túnel con cimentación con zapatas
-
Falso túnel con cimentación en contra bóveda
Falso túnel con alzados ejecutados mediante pantallas
Falso túnel con sección rectangular
Falso túnel entre pantallas Es el método más utilizado de falso túnel puesto que la ocupación es menor que realizándolo con carro. Consiste en la ejecución de pantallas (las paredes del túnel) con pilotes o con una hidrofresa . Si utilizamos pilotes
la obra
consiste en hacer “taladros” consecutivos, con una máquina similar a un sacacorchos, que luego son rellenados con acero y concreto. Si utilizamos una hidrofresa el principio es el mismo, solo que en vez de ser los agujeros redondos son rectangulares, puesto que la maquina es distinta. Una vez hechas las pantallas de los dos lados se realiza la losa de cubrición (lo que será el techo del túnel) también con concreto armado. Una vez fraguada la losa la ocupación en el viario se reduce puesto que se comienza a trabajar bajo tierra, vaciando la caverna que se ha generado entre las pantallas y la losa, hasta el nivel del suelo del túnel.
Falso túnel entre pantallas Si este se realiza a una profundidad mayor de 5-10 metros es necesario ejecutar losas intermedias, para garantizar la integridad de las pantallas laterales. Este método es muy seguro , habiéndose realizado bastantes kilómetros de todo tipo de túneles tanto de metro como de cercanías sin incidentes a reseñar.
Otros métodos: Precorte y entibadoras Hasta ahora hemos visto los métodos más utilizados para la ejecución de túneles, pero existen otros dos métodos, ya en desuso, que también merecen atención. El primero es el precorte, usado muy poco en los últimos tiempos. Por contra, las entibadoras de lanzas se han usado más. Una entibadora de lanzas consiste en una coraza metálica que protege el avance mientras que unas lanzas se introducen en el terreno para “proteger” el frente que se realiza a semi sección.
EXCAVACIÓN SUPERFICIAL. Engloba todos los métodos de construcción de estructuras subterráneas realizadas por medio de una zanja temporal o permanente en la superficie.
La
secuencia
de
construcción del túnel superficial consta de los siguientes pasos:
Construcción de los
hastiales a lo largo de la
futura
estructura
subterránea.
Excavación del suelo y sostenimiento de los hastiales.
Finalización de la estructura subterránea.
Si se aplica un sistema de falso túnel, restablecimiento del uso de la superficie.
Los hastiales pueden realizarse utilizando distintos métodos: pilotes de acero y planchas de madera, muros pantalla fabricados sobre el terreno, muros pantalla prefabricados, pilotes tangenciales, pilotes de gran tamaño, arcos de hormigón proyectado, etc.
Una vez que se han construido los hastiales y la excavación avanza, hay que realizar el sostenimiento de los hastiales para garantizar la estabilidad. Para conseguirlo, se colocan puntales o anclajes diagonales para las secciones de gran tamaño y transversales para las zanjas estrechas. Según el orden de construcción, el sistema de falso túnel puede realizarse con los métodos de excavación directa, inversa o puerta a puerta. El sistema de excavación directa consiste en restablecer la superficie tras completar todas las obras. En el método inverso se restablece la superficie justo después de completar la losa del primer nivel de la estructura subterránea. El método de marco de la puerta es parecido al método inverso, con la diferencia de que, en lugar de hastiales, se construyen elementos de cimentación.
DESARROLLO DEL PROYECTO DE UN FALSO TUNEL
PRE-ESTUDIOS. En cuanto a los aspectos técnicos, es importante adoptar la alineación más directa entre los puntos, con una altura mínima de su punto más elevado, una pendiente que no exceda la máxima rampa seleccionada y cumpliendo las restricciones de radio mínimo de curva. Para conseguir estos fines, estará en buen uso la construcción de túneles y viaductos, por su independencia de la topografía. La economía de la línea dependerá del grado en el que se aproveche al máximo el terreno, incluyendo la adopción de túneles. Un problema complejo, cuando se ha decidido construir un túnel, es la ubicación y el alineamiento para aprovechar al máximo el terreno. Normalmente, se consideraba la selección de un túnel más corto a un nivel más elevado (túneles de cota o de media altitud), basándose simplemente en los costos de construcción comparados con las ganancias operacionales, aunque la tendencia en alta velocidad, por sus ventajas técnicas a la hora de llevar a cabo el restringido trazado, a construir túneles más largos a menor elevación (túneles base). Podrá presentarse también el problema de los accesos intermedios
para
funcionamiento.
construcción,
ventilación
u
otras
razones
de
ANTEPROYECTO. El anteproyecto es la fase siguiente, en ésta se estudian los diferentes trazados y se selecciona una de las posibilidades. El análisis se realiza sobre un levantamiento topográfico a escala 1:5000. La alternativa seleccionada se presenta a información pública, de forma que tanto particulares como instituciones puedan efectuar y plantear alegaciones. En este punto también se presenta la denominada declaración de impacto ambiental (día). Una vez resueltos los apartados anteriores el anteproyecto es aprobado definitivamente por el ministerio de fomento y se procede a la realización del proyecto constructivo, que permite precisar el proyecto (dimensionamiento de las obras de fábrica, impactos del proyecto, etc.) y establecer el sistema de financiación. Es posible entonces convocar los concursos de adjudicación de realización de las obras y, por tanto, iniciar los trabajos de construcción de la nueva línea.
PROYECTO. En el proyecto, se diferencia entre el proyecto básico de plataforma y el proyecto de construcción, que son expuestas de manera esquemática en las tablas de la figura 12. Es en éste último donde se llevarán a cabo los estudios cartográficos, geológicos y geotécnicos de mayor detalle, necesarios para la consecución de la obra. En este punto del trabajo haremos referencia a los estudios necesarios mostrando principal interés en lo que atañe a túneles ferroviarios.
TOPOGRAFÍA. El levantamiento topográfico en detalle es de vital importancia para seleccionar la mejor ruta entre las alternativas que se pueden imaginar sobre el mapa. Los levantamientos se enlazan con la retícula nacional u otro sistema de referencia, e incluirán, una red de triangulación o una poligonal cerrada para establecer un sistema de coordenadas para el túnel. es fundamental la selección de puntos permanentes en lugares que no se vean afectados durante la obra. En una primera aproximación, se usarán mapas ya existentes de la zona que incluyan curvas de nivel u otra información sobre niveles. Con el objetivo de apreciar mejor el significado de los mapas es muy recomendable ir al terreno en persona tanto al inicio, como durante la realización de la obra.
INVESTIGACIÓN. Es importante en las zonas mineras e industriales que se conozcan los antecedentes del lugar, nos podemos encontrar viejas minas o canteras abandonadas que fueran rellenadas una vez fueron agotadas, con lo que durante el avance del túnel en una zona en roca dura podríamos encontrar repentinamente una zona de material blando. Pozos sobre acuíferos también pueden traer problemas. Otro peligro en túneles de poca profundidad por zonas industriales es la contaminación del suelo por desechos industriales cuando los contaminantes se han filtrado hasta capas subyacentes. Estas situaciones pueden conllevar grandes riesgos para la salud de los operarios, debido a la inhalación de gases y de aire desoxigenado por los óxidos del substrato contaminado.
SONDEOS. En todo tipo de obras civiles es necesario conocer las características del terreno sobre el que se van a realizar los proyectos, con vistas al diseño y dimensionamiento de la obra. La realización de sondeos es la técnica más importante en la investigación geológica, porque nos da información tangible y directa de un punto del subsuelo. El sondeo complementa el conocimiento que tenemos de la geología del entorno, por lo que, es necesario realizar un estudio geológico detallado previo de la zona. Así podremos escoger los emplazamientos idóneos donde realizar los sondeos, para que los datos obtenidos sean de utilidad y que su realización se pueda llevar a cabo con facilidad. El conocimiento del tipo de las rocas a perforar facilitará la elección del método de perforación, tipo de la máquina y accesorios con los que se debe trabajar, además de las características de los fluidos de circulación. El estudio de la zona se comienza generalmente a partir de mapas geológicos, fotografías aéreas y mapas de la zona, que permiten ver la localización de grandes fracturas y la identificación de estructuras geológicas.
En
etapas
más
avanzadas
se
procede
a
aplicar
procedimientos geofísicos en el terreno y toma de muestras por medio de catas, pozos o sondeos; para la caracterización geomecánica de los materiales de recubrimiento y del propio macizo rocoso, con ensayos de laboratorio y pruebas in situ.
EXCACACIONES EXPLORATORIAS. Dentro de sus limitaciones de disponibilidad y de costo, las excavaciones exploratorias en pozos, tiros o frentes suministrarán mayor cantidad de información útil y detallada que cualquier otro método. El frente es el sistema que da más i nformación en la construcción de túneles. Puede ser un túnel piloto perforado en línea del túnel principal y ampliado posteriormente, o se puede excavar para que sirva como un túnel de drenaje o ventilación, o como túnel de servicio para el paso de cables y tuberías. Otras funciones de abrir un frente son: el acceso para los tratamientos del terreno, reducción de las cargas en el frente y soporte adicional en el túnel maestro, mejor acceso, ventilación y drenaje. La presencia de agua también se debe tener en cuenta:
Puede inundar un túnel irrumpiendo por un frente expuesto, o como agua superficial que entra desde un tiro o una galería.
La presencia del agua en el terreno añade presión hidráulica a la carga ejercida sobre un revestimiento impermeable.
El agua de los poros modifica significativamente las propiedades plásticas y la resistencia de los suelos; el agua puede reducir la resistencia de la roca al lubricar las juntas.
El agua que penetra en los lechos de anhidrita u otros minerales puede
MEJORAMIENTO DE LA INFRAESTRUCTURA VIAL DE LA CALLE SARITA COLONIA Y ANEXO JR. CESAR VALLEJOS SECTOR VISTA ALEGRE Y ALFONSO UGARTE MOYOBAMBA. UBICACIÓN: Calle Sarita Colonia y anexo Jr. Cesar Vallejos sector Vista Alegre y Alfonso Ugarte - Barrio de Calvario - Moyobamba. MONTO A EJECUTAR: S/. 1,166,852.72 MODALIDAD: Administración directa UNIDAD EJECUTORA: Municipalidad Provincial de Moyobamba PLAZO DE EJECUCIÓN: 90 Días calendarios PERSONAL TÉCNICO DE OBRA Y OPERATIVO. Jefe de obra Ingeniero civil (Lisbeth Bazán Alcántara) Ingeniero de seguridad (Elkin Saldaña) Maestro de obra (sr. Oblitas) Asistente administrativo: encargado de ver la documentación y pagos a nivel de la municipalidad Residente (Ing. Frank Torrejón) Supervisor de obra (Luis Alberto Arévalo) Almacenero Guardián del almacén
PERSONAL OBRERO.
6 operativos, 2 oficiales y 10 peones.
Materiales utilizados.
Cemento tipo I Ladrillo Acero de ¾ , 1 pulg Piedra Over Agua Aditivo Dados de concreto Triplay Madera tornillo
Maquinaría:
Retroexcavadora Mixer Volquetes Aplanadora
PROCESO CONSTRUCTIVO.
La obra empezó el primero de octubre del 2016 con los trabajos preliminares.
Consta de 45 metros lineales (30 metros de aleros, 15 de entrada y 15 salida); 15 metros de falso túnel y 9 metros de altura aproximadamente.
Luego vino la excavación de 3 metros: para la cimentación 0.60 m.; romerillo 0.50m.; Solado 10 cm y estructura.
El acero utilizado en las columnas es de 1” y los estribos de ½”. Cabe recalcar que se ha utilizado plateas de acero de ½” de forma trapezoidal
Se utilizó 8 las dimensiones son de 0.6m x 1.20m.
Para el vaciado de columnas, muros se utilizó una máquina de bombeo y un mitser de 8 cubos teniendo en cuenta que el concreto es premezclado con aditivos, la entidad que lo realiza es la planta de cemento selva.
La construcción cuenta con aleros de ingreso y de salida con 15 metros de longitud.
Una vez vaciado el muro se pasa a la elaboración del techo o losa superior el cual es un sistema porticado reforzado con acero de 1” y estribos de 3/8” (dimensiones de 1m. X 0.57m.). El techo consta de dos radios a los costados de los muros y al centro del eje de toda la estructura (forma de cúpula).
Para el encofrado del techo se ha utilizado paneles metálicos y en los cuales de coloco chamalac sustancia para que el concreto no se pegue.
Una vez terminado el falso túnel se pasará al relleno sobre la construcción para el cual se utilizará material de botadero de Moyobamba y cantera Indañe así ya contar con la unión de las vías.
La obra en la actualidad está al 70 % de avance.
DATOS IMPORTANTES
El cemento utilizado es tipo I y su Fc es de 210 y 240.
La cimentación es de 2.50 m. de profundidad y 0.60 m. de ancho.
Platea de acero de ½”.
Las columnas son 8 con dimensiones de 1.20 m x 0.60m y 6 metros de altura aproximadamente.
El acero de las columnas es de 1”, estribos de ½”.
losa superior es un sistema porticado reforzado con acero de 1” y estribos de 3/8” (dimensiones de 1m. X 0.57m.).
el volumen de relleno hasta la fecha es de 5000 3 .
Dado que las condiciones climáticas y abastecimiento de material. hicieron que en el plazo de 90 días calendario no se concluya el proyecto por lo que se ha tenido que pedir un adicional de 60 días calendario.
Para llegar hacer el falso túnel se ha tenido que replantear el expediente ya que en un principio solo contaba con una alcantarilla temece.( tubería metálica corrugada).
Se ha tenido que aumentar partidas extras para el mejoramiento de suelos ya que por estar en un barranco por donde pasa el desagüe de la cuidad era un terreno húmedo.
Dimensiones del muro 20 x 20 x 20.
DOSIFICACION DEL CONCRETO
Por una bolsa de cemento se trabajó 3m3 de arena, 2 de piedra y 18 litros de agua. estas dosificación se utilizó únicamente en la cimentación ya que para el resto de la estructura se utilizó concreto prefabricado.
En el primer nivel se ha utilizado 32 cubos de concreto igual en el segundo.
El vaciado de columnas muros y techo se hiso y se hará para el caso de la losa superior con bombeo y con concreto prefabricado elaborada por la planta de cemento
PANEL FOTOGRÁFICO
Vista lateral del falso túnel
donde
se
aprecia el avance de la obra.
Cartel de obra donde se aprecia el monto ubicación
unidad
ejecutora modalidad de ejecución y plazo.
Acero y estribos utilizado en las estructuras de la obra.
Vista frontal del falso túnel donde apreciamos el acero de 1” y los estribos de 3/8” en la
losa superior, además los apoyos de madera para el encofrado de la losa.
En la obra por motivos de recorrido frecuente de agua se tuvo a bien de construir una alcantarilla al costado del falso túnel donde también apreciamos el relleno que se está haciendo.
Acá se puede observar que el falso túnel tiene un muro de contención al lado izquierdo de la imagen ya que por motivos de relleno al ver viviendas aledañas estas podrían quedar sepultadas (muro de entrada y salida); lo contrario ocurre al lado derecho que solo hay aleros de 15 metros en la entrada y salida del falso túnel.
Panel de triplay que sirve para el encofrado del muro el cual se va a vaciar con bombeo mitser de 8 cubos.
Acero del alero no vaciado de longitud 15 metros. Esto sirve para que cuando se haga el relleno no afecte al falso túnel.
La losa superior tiene 2 radios uno al costado del muro y el otro en el eje de todo el túnel. Consta de acero de 1”, con estribos de 3/8” el cual
para el encofrado tiene paneles metálicos para facilitar el uso en varias ocasiones.
En esta imagen se aprecia los apoyos de la losa superior en el cual se debe tener en cuenta los paneles de encofrado son metálicos.
El falso túnel servirá para unir la calle Sarita Colonia y anexo Jr. Cesar Vallejos sector
Vista
Alfonso Ugarte.
Los dados de concreto: es para poder tener un recubrimiento entre el acero y el concreto. Antiguamente éstos dados se hacían de madera pero fueron modificados por concreto ya que la madera al contacto con el agua se llegaba a podrir .
Alegre
y
Muro portante:
ladrillo king kong màs mortero. Soporta y transmite las cargas. Altura de los muros es de 1.2m. cada nivel
Màximo espaciamiento mortero es 1.4cm
del
Vaciado de premezclado mixer.
concreto
Se ha utilizado concreto pre mezclado con mixer la dosificación es 210 kg/cm2
CONCLUCIONES
El proceso constructivo de túneles tiene diferentes tipos de procesos cada uno muy importante, se debe seguir estos en secuencia perfecta, los más mínimos errores pueden contribuir a catástrofes como derrumbes y quizás la pérdida de vidas humanas.
Este falso túnel se está construyendo por cuestiones económicas y de integración.
Es muy importante la evaluación y el muestreo de suelos para poder prever cualquier tipo de situación, un buen proyecto siempre partirá de un buen estudio previo del mismo.
La seguridad en el proceso es muy importante ya que se debe contar con todos los equipos necesarios (arnés, cascos, guantes de jebe y cuero, zapatos punta de acero, SCTR, y la charla de los 5 m inutos todos los días antes de empezar el trabajo.
BIBLIOGRAFIA •
ITA, https://www.ita-aites.org/es/how-to-go-undergound/construction-
methods/surface-tunnelling. •
Víctor Yepes Piqueras,
http://procedimientosconstruccion.blogs.upv.es/tag/falso-tunel/
