Excavación mecánica de rocas Excavación mecánica de rocas

Excavación mecánica de rocas
blandas en el ferrocarril
suburbano de Bilbao
• Red de Metro de Bilbao y Desarrollo del
Proyecto
• Características del Terreno
• Elección del Método de Excavación
• Proceso de Excavación y Control
• Conclusiones
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
1
• Red de Metro de Bilbao y Desarrollo del
Proyecto
• Características del Terreno
• Elección del Método de Excavación
• Proceso de Excavación y Control
• Conclusiones
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
SE NECESITAN MAS PLAZAS
DE APARCAMIENTO
MAS COCHES EN
LA CIUDAD
POR MAL SERVICIO HAY
MENOS VIAJEROS EN CADA
AUTOBUS
LA CONGESTION
AUMENTA
LOS AUTOBUSES VAN MAS
LENTOS, DAN PEOR
SERVICIO
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
2
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Cronología
• Primeros estudios: 1968
• Proyecto Construcción M.O.P. : 1975
• Plan
Pl d
de C
Construcción
ió : 1984 - 1987
198
• Proyectos de Construcción : 1989
• Inicio obras : 1990
g
Línea 1: 1995
• Inauguración
• Inauguración Línea 2: 2002
• Ampliaciones cada 2 años (2004, 2006,
2008,…)
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
3
Lemoiz
KANTAURI ITZASOA
Mar
Barrika
Sopela
Plentzia
Getxo
Gatika
Urduliz
Berango
KANTAURI ITZASOA
Laukiz
Red de Metro Bilbao
SITUACION
SECTORES
LONGITUD KM.
Plentzia - Bolueta
San Inazio - Urbinaga
28.2
5.9
1
0.5
0.9
5.7
2.3
Nº ESTACIONES
27
5
1
1
5
2
44.5
41
Leioa
Erandio
Santurtzi
EN OPERACION
EN CONSTRUCCION
Urbinaga - Sestao
Bolueta - Etxebarri
Etxebarri - Ariz
Sestao - Kabiezes
EN PROYECTO
Ariz - Basauri
RED COMPLETA
Laukiniz
Loiu
Derio
Sestao
Ortuella
Trapagaran
Zam
Sondika
Barakaldo
BILBAO
Basauri
Alonsotegi
Z
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Criterios de Diseño
• Funcionalidad
¾ Accesibilidad > Disminuir la profundidad de estaciones
• Seguridad
• Economía
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
4
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
5
Criterios de Diseño
• Funcionalidad
¾ Accesibilidad > Disminuir la profundidad de estaciones
¾ Confort > Aumentar los espacios destinados a los viajeros
• Seguridad
• Economía
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Metro Bilbao. Sección Estaciones 1982
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
6
Metro Bilbao. Sección Estaciones 1990
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
7
• Red de Metro de Bilbao y Desarrollo del
Proyecto
• Características del Terreno
• Elección del Método de Excavación
• Proceso de Excavación y Control
• Conclusiones
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
8
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Características del Terreno
• Resistencia a compresión simple : 20 a 40 Mpa. (de 35 a 80
Mpa. en línea 2)
• Baja Abrasibidad (excepto en diques volcánicos o filonianos).
• Resistencia a flexotracción alta: 8 a 12% Resistencia a
compresión.
• Estratificación variable, generalmente subvertical (70 °a 80°).
• Presencia de diques volcánicos (generalmente diabasas) de
espesor variable de 30 a 400 cm y resistencia de hasta 110 Mpa.
• Zonas alteradas de 1 a 8 metros de consistencia arcillosa.
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
9
• Red de Metro de Bilbao y Desarrollo del
Proyecto
• Características del Terreno
• Elección del Método de Excavación
• Proceso de Excavación y Control
• Conclusiones
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Elección del Método de Excavación.
Condicionantes
• Trama urbana densa, con espacios auxiliares de obra muy
reducidos.
• Edificios muy próximos (menos de 10 metros en general) y
cimentados directamente sobre la roca.
• Necesidad de evitar ruidos y vibraciones.
• Secciones de excavación muy variables. (entre 30 y 180 m2).
• Presencia de diques volcánicos (generalmente diabasas) de
espesor variable de 30 a 400 cm y resistencia de hasta 110 Mpa.
• Zonas alteradas de 1 a 8 metros de consistencia arcillosa.
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
10
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
11
Ventajas de la excavación mecánica
con rozadora
• Tamaño relativamente reducido de la maquinaria, que requiere
espacios auxiliares de obra reducidos (300 m2).
• Excelente control de vibraciones.
• Excelente control dimensional de la excavación.
• Logística sencilla, que no requiere el suministro de dovelas de
hormigón u explosivos,
• R
Rendimiento
di i t adecuado
d
d para lla di
distancia
t
i entre
t puntos
t d
de ataque
t
(100 metros/mes).
• Se adapta bien a la utilización del N.A.T.M.
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
12
• Red de Metro de Bilbao y Desarrollo del
Proyecto
• Características del Terreno
• Elección del Método de Excavación
• Proceso de Excavación y Control
• Conclusiones
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Tramo: Urbinaga – Sestao
Sestao
Final del Tramo
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Inicio del Tramo
Urbinaga
Barcelona, Junio 2007
13
Estación de Sestao
Cañón de Acceso
Final del Tramo
Vent Emergencia
Cañón de Acceso
Ascensor
Pozo de Bombeo
Vent
de Emergencia
Cañón de Acceso
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
80
70
60
50
ESTACION DE SESTAO
40
HORIZONTAL
RAMPA
0.00%
3.05%
30
RAMPA 3.05%
3.05%
RAMPA
0.2%
20
0+000
0+100
0+200
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
0+300
0+400
0+500
0+600
0+700
0+800
0+900
0+962.74
Barcelona, Junio 2007
14
Caracteristicas del tramo Urbinaga - Sestao
Presupuesto
19.386.180 -C
Longitud del tramo
920 mts.
Estacion en caverna
Bajo la C/ Gran Via
Accesos
2+1
- Ayuntamiento (desnivel 17.90 m)
- Gran Via, junto al colegio La Salle (desnivel 17.90 m)
Ascensor
1
Ventilaciones de emergencia
2
Ventilacion de extraccion bajo anden
1
Rampa de ataque a la obra (desde vaguada de camino Txikito)
175 mts.
SECCION DE CAVERNA
0,80
1.344.700
0,40
25.390
Kg de acero
5,76
92.421
4
4,4
R=
3
M de hormigon
R=
4,0
0
3
M de excavacion
0,30
( Dará lugar al tercer acceso )
Kg de acero inoxidable
2
M de piezas prefabricadas de hormigon
94.400
6.177
4,36
0,40
4,04
4,04
0,40
SECCION DE TUNEL
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
15
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
16
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
17
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
18
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
19
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
20
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
21
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
22
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
23
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
24
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
• Red de Metro de Bilbao y Desarrollo del
Proyecto
• Características del Terreno
• Elección del Método de Excavación
• Proceso de Excavación y Control
• Conclusiones
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
25
Costos
INFRAESTRUCTURA LÍNEA II
Sector San Inazio-Urbinaga
8.102
26.330
31.925
33.152
10.685
9.751
119.945
OBRA CIVIL Y ARQUITECTURA
119.945
San Inazio-Lutxana
7.939
7.915
6.587
Lutxana-Ansio
9.316
7.392
7.194
733
1.316
25.951
Estación Ansio
258
3.143
6.365
2.692
1.198
13.656
8.817
10.464
6.972
132
2.203
36.690
3.011
6.034
7.128
2.418
18.591
583
583
9.182
5.728
7.843
817
883
309
18.491
7.437
835
1.118
19
1.972
1.514
889
66
150
4.003
956
384
565
370
56
86
43
5.887
1.901
536
758
Ansio-Santa
Ansio
Santa Teresa
8.102
Santa Teresa-Urbinaga
EQUIPOS ELECTROMECANICOS
Escaleras mecánicas
Ascensores
Instalaciones eléctricas y detección incendios
Sistemas ventilación
Puertas acceso y sistemas auxiliares
Sistema bombeo
Sector Bolueta-Etxebarri
INVERSION ACUMULADA
18.491
1.827
3.756
3.466
34.432
66.940
111.101
133.385
147.485
11.221
26.916
35.367
35.367
35.367
35.367
8.102
34.432
66.940
122.322
160.301
182.852
182.852
182.852
182.852
601
601
MATERIAL MOVIL
TOTAL EUROS. ACUMULADO
25.057
8.102
SUPERESTRUCTURA LÍNEA II
TOTAL ACUMULADO
Expropiaciones, Reposiciones de servicios y
varios
2.616
8.703
35.033
147.485
9.049
9.049
147.485
147.485
601
956
1.129
4.413
4.413
4.413
4.413
9.803
49.536
72.893
81.206
81.926
81.926
81.926
77.344
172.814
234.323
268.471
269.220
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
269.220
Barcelona, Junio 2007
Costos
• Costo por kilómetro de túnel de vía doble : ~ 8 M€. > 9 M€
• Ud. de estación en Caverna: 14 a 16 M€. > 18 M€
• Costo promedio de los trazados en túnel: ~30 M€. > 35 M€
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
26
Conclusiones
• La excavación mecánica con rozadoras resulta competitiva en
costo en comparación con otros sistemas de excavación.
• Rendimientos de más de 150 metros/mes son factibles y
probables, en terrenos medios.
• Excelente control dimensional de la excavación.
• Minimiza los problemas de vibraciones cuando hay edificios
próximos.
• Su adopción en terrenos fuertemente estratificados minimiza las
sobreexcavaciones.
• Se adapta a casi todos los tipos de terrenos, salvo los muy
abrasivos.
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
Fin
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
Barcelona, Junio 2007
27
Universitat i
Empresa:
obrint camins
Jornada Técnica, Túneles en Ciudades
La suma de dues forces
complementàries per a
construir un futur
a llarg termini
Barcelona, Junio 2007
28