Extension of Line 7 of the Madrid Metro

AMPLIACIÓN DE LA LÍNEA 7
METRO DE MADRID
INFORME TÉCNICO
114
CONSTRUCCION, S.A.
M
Marzo 2001
DEPARTAMENTO DE MÉTODOS
______________________________________________________________________ Índice ________
I
INDICE
1.- DESCRIPCIÓN DE LA OBRA
1.1- INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................. 1
1.2.- DESCRIPCIÓN GENERAL.................................................................................................................... 3
1.2.1.- Trazado.................................................................................................................................... 7
1.2.2.- Secciones transversales ........................................................................................................... 7
1.3.- GEOLOGÍA Y GEOTECNIA ................................................................................................................. 7
1.3.1.- Descripción del terreno de la traza ......................................................................................... 7
1.3.2.- Parámetros geotécnicos e hipótesis de cálculo ..................................................................... 10
1.4.- REVESTIMIENTO ............................................................................................................................. 11
1.4.1.- Descripción............................................................................................................................ 11
1.4.2.- Tolerancias ............................................................................................................................ 15
1.4.3.- Hipótesis de cálculo............................................................................................................... 15
1.5.- ESTACIONES ................................................................................................................................... 17
2.- EQUIPOS E INSTALACIONES
2.1.- LA TUNELADORA ADELANTADA .................................................................................................... 23
2.1.1.- Prescripciones de la Comunidad de Madrid ......................................................................... 23
2.1.2.- Descripción de la tuneladora................................................................................................. 24
2.1.2.1.- Cabeza de corte ............................................................................................................................... 26
2.1.2.2.- Escudo delantero ............................................................................................................................. 31
2.1.2.3.- Escudo intermedio........................................................................................................................... 33
2.1.2.4.- Articulación..................................................................................................................................... 36
2.1.2.5.- Escudo trasero o de cola.................................................................................................................. 36
2.1.2.6.- Erector para la colocación de dovelas ............................................................................................. 38
2.1.2.7.- Back-Up .......................................................................................................................................... 39
2.1.2.8.- Sistema de guiado y conducción ..................................................................................................... 46
2.2.- POZO DE ATAQUE ........................................................................................................................... 50
2.2.1.- Estructura de empuje ............................................................................................................. 52
II
_____________Índice _____________________________________________________________
2.2.2.- Acopio y carga de dovelas ......................................................................................................57
2.2.3.- Foso de recogida de tierras y volcador automático ...............................................................58
2.2.4.- Playa de vías...........................................................................................................................59
2.2.5.- Trenes de transporte ...............................................................................................................61
2.2.6.- Planta de mortero ................................................................................................................................61
2.3.- INSTALACIONES ..............................................................................................................................62
2.3.1.- Instalación eléctrica ...............................................................................................................62
2.3.2.- Instalación de agua.................................................................................................................63
2.3.3.- Aire comprimido .....................................................................................................................64
2.3.4.- Ventilación del Túnel ..........................................................................................................................64
2.3.5.- Telefonía ...............................................................................................................................................65
3.- EJECUCIÓN DE LA OBRA
3.1.-EJECUCIÓN DEL TÚNEL ....................................................................................................................67
3.1.2.- Perforación de túnel con escudo de presión de tierras (EPB)................................................70
3.1.2.1.- Excavación. Descripción de modos de trabajo................................................................................ 70
3.1.2.2.- Parámetros básicos.......................................................................................................................... 71
3.1.2.3.- Ciclo de trabajo de excavación ....................................................................................................... 75
3.1.3.- Colocación del revestimiento..................................................................................................77
3.1.4.- Proceso de inyección del mortero ..........................................................................................85
3.2- EJECUCIÓN DE ESTACIONES .............................................................................................................87
3.3.- TRATAMIENTOS DEL TERRENO EN PUNTOS SINGULARES .................................................................88
3.4.- INSTRUMENTACIÓN .........................................................................................................................94
3.4.1.- Secciones convencionales .......................................................................................................94
3.4.2.- Secciones tipo túnel ................................................................................................................95
3.4.3.- Secciones en estaciones ..........................................................................................................97
3.4.4.- Controles complementarios ....................................................................................................98
3.5.- MONTAJE DE VÍA ..........................................................................................................................101
_________________________________________________________ Descripción de la obra _____
1
1.- DESCRIPCIÓN DE LA OBRA
1.1- INTRODUCCIÓN
La ampliación de la línea 7 del Metro de Madrid se integra dentro de las
actuaciones del plan de Infraestructuras del Consorcio Regional de Transportes de la
Comunidad de Madrid, de marzo de 1.995.
Este plan, realizado entre 1.995 y 1.999 comprende 37,5 km. de túnel, 18,3 km.
de vía a cielo abierto y 39 estaciones y ha tenido como fin vertebrar la red existente y
prolongar la misma hacia los barrios periféricos de la ciudad, el aeropuerto y el vecino
municipio de Arganda del Rey.
FCC Construcción ha participado de forma notable en este plan con la
construcción, además del tramo que se describe en este informe, de la conexión entre las
líneas 8 y 10, el tramo Campo de las Naciones Aeropuerto de la línea 8 y la
prolongación desde Puerta de Arganda hasta Arganda del Rey de la línea 9, con 29,7
km. de línea construidos.
En la figura nº 1 aparece la red del Metro de Madrid con los tramos de la
ampliación sombreados en amarillo y regruesados los realizados por FCC Construcción.
La Secretaría General Técnica de la Consejería de Obras Públicas, Urbanismo y
Transportes de la Comunidad de Madrid, a través de la empresa pública ARPEGIO
adjudicó el tramo Virgen de la Paloma - Pitis a FCC Construcción el 23 de octubre de
1996, iniciándose las obras el 12 de noviembre del mismo año y finalizándolas el 29 de
marzo de 1999, entrando en servicio el mismo día.
©
Descripción de la obra
2
PLANO DE METRO DE LA COMUNIDAD DE MADRID
Metro
AMPLIACIONES 1995 - 1999
7
Pitis
Lacoma
Herrera
Oria
Avenida de la
Ilustración
Barrio
del Pilar
Peña Grande
9 10
Guzmán
el Bueno
Estrecho
Metropolitano
Islas
Ciudad
Filipinas
Universitaria
Canal
Quevedo
Iglesia
3 Moncloa
San
Bernardo
4
Argüelles
Noviciado Bilbao
Ventura
Príncipe
Rodríguez
Tribunal
Pío
R
Lago
Santo
Domingo
Puerta
del Angel
Batán
Alto de
Extremadura
6
Plaza de
España
Callao
Opera
R
Lucero
Puerta de
Toledo
Colombia
2
Gregorio
Marañón
Alonso
Cano
Rubén
Darío
Nuñez de
Balboa
Plaza
Elíptica Legazpi
Abrantes
3
Torre
Arias
5
Prosperidad
Parque de Barrio de
las Avenidas la Concepción
Canillejas
Suanzes
Ciudad
Lineal
Cartagena Ventas Quintana
Pueblo
Nuevo
Diego de
2 El Carmen
Ascao San Blas
León
Manuel
7
García
Lista
Becerra
Noblejas Simancas Las Musas
O’Donell
6
Sáinz de
Baranda
Estrella
Vinateros
Artilleros
Atocha
Renfe
Menéndez
Pelayo
Pacífico
Méndez
Alvaro
Pavones
Conde de
Casal
Puente de
Vallecas
Nueva
Numancia
Valdebernardo
Vicálvaro
San Cipriano
Puerta de
Arganda
Rivas
Urbanizac.
Rivas
Portazgo
Vaciamadrid
Buenos
Aires
Arganda
Alto del
Arenal
del Rey
Miguel
Hernández
11 Pan
Bendito
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
R
Avenida de la Paz
Alfonso XIII
Colón Velázquez
Goya
Alonso
Serrano
Príncipe
Martínez
de Vergara
Chueca
Gran Vía
Banco
Ibiza
Retiro
de España
Sol Sevilla
Acacias
Embajadores
Pirámides
Empalme
Palos de la
Carpetana
Frontera
Eugenia de
Marqués
10 Montijo
Oporto
de
Aluche
Vadillo
Delicias
Urgel
5 Carabanchel Vista
Opañel
Alegre
Usera
Campo de
las Naciones
Esperanza
Arturo Soria
Concha
Espina
República Cruz del
Argentina Rayo
Avenida de
América
Nuevos
Ministerios
Ríos
Rosas
Laguna
11
Barajas
8
Canillas
Tirso de Molina
Antón
Martín
Lavapiés
Atocha
La Latina
Campamento
Cuzco
Santiago
Bernabéu
Alvarado
Cuatro
Caminos
Mar de Cristal
Plaza
de Castilla
Duque de
Pastrana
Pío XII
1
Tetuán
Francos
Rodríguez
8
Aeropuerto
Chamartín
Valdeacederas
Valdezarza
4
San Lorenzo
Begoña
Ventilla
Antonio
Machado
Parque de
Santa María
Fuencarral
La
Poveda
9
Sierra de
Guadalupe
Villa de
Vallecas
Congosto
Plaza de Castilla - Congosto
Ventas - Cuatro Caminos
Moncloa - Legazpi
Parque de Santa María - Argüelles
Canillejas - Aluche
Circular
Las Musas - Pitis
Mar de Cristal - Barajas
Arganda del Rey - Herrera Oria
Fuencarral - Aluche
Plaza Elíptica - Pan Bendito
Ramal Opera - Príncipe Pío
1
LEYENDA
Estación
Estación
Estación
Figura Nº 1
©
AMPLIACIONES EFECTUADAS
ENTRE 1995 Y 1999
AMPLIACIONES EFECTUADAS
CONSTRUCCION, S.A.
POR
TRAMO DE LA LÍNEA 7 EFECTUADO
CONSTRUCCION, S.A.
POR
_________________________________________________________ Descripción de la obra _____
3
Con posterioridad al inicio de las obras se le cambió el nombre a la estación
Virgen de la Paloma por el de Valdezarza, por lo que en este informe aparecen las dos
denominaciones.
1.2.- DESCRIPCIÓN GENERAL
El tramo Virgen de La Paloma-Pitis tiene como principal objetivo, adecuar la
infraestructura viaria al incremento de las necesidades de movilidad que se generan en
los barrios periféricos y al enlace con la estación de cercanías de Renfe de Pitis.
La longitud del tramo es de 4.230 m., existiendo 6 estaciones: Antonio
Machado, Peña Grande, Avenida de la Ilustración, Lacoma, Arroyo del Fresno y Pitis.
La sección transversal es circular, de 8,43 m. de diámetro interior, con vía doble.
El origen del trazado, en este tramo, se sitúa a la salida de la estación Virgen de
la Paloma, dando continuidad al tramo anterior. El trazado finaliza en el culatón,
superada la última estación ubicada en las proximidades de la estación Cercanías-Renfe
de Pitis.
Túnel tramo cielo abierto.
©
4
___ Descripción de la obra ____________________________________________________________
La longitud del túnel es de 3.356 m. que se ejecutan con tuneladora y el resto
correspondiente al trayecto Arroyo del Fresno-Pitis se construye a cielo abierto en falso
túnel.
La excavación del túnel se realizó con el escudo cerrado con presión de tierras, a
excepción de los 100 primeros metros, donde se efectuó con escudo en abierto. El
revestimiento del túnel es de anillos de 1,50 m. de longitud según el eje del túnel
formados por 7 dovelas prefabricadas de hormigón armado, de diámetro interior 8,430
m. y espesor de 32 cm. En total se han instalado 2.159 anillos.
Túnel de línea terminado.
Las estaciones, con andenes de 115 m. de longitud, se construyeron a cielo
abierto entre pantallas.
En la estación de Avenida de la Ilustración se ha construido un aparcamiento
subterráneo de 130 plazas y en la de Lacoma otro de 97 plazas.
En la estación de Pitis se ha construido el intercambiador con la estación de
cercanías de Renfe, mediante la ejecución de nuevos andenes, vía, catenaria y
remodelación del edificio de la estación.
©
Descripción de la obra
DATOS DEL TRAZADO
Velocidad máxima de proyecto .............................................. 70 Km/h
Rampa de peralte normal ....................................................... 1,5 mm/m
Radio mínimo utilizado ........................................................... 250
Aceleración sin compensar, excepcional ............................... 0,065 g
Rampa y pendiente máxima normal ....................................... 40 ‰
Sobreaceleración máxima ...................................................... 0,20 m/seg²
Distancia entre ejes de la vía en recta ................................... 3,39 m
Variación de la aceleración transversal .................................. 0,17 m/seg³
Tipo de curva de transición .................................................... Clotoide
Tipo de curva de acuerdo vertical .......................................... Parabólico de segundo grado
Diagrama de peraltes en la curva de transición ..................... Lineal
Parámetro Kv mínimo ............................................................. 2000
Peralte máximo ...................................................................... 150 mm
Estaciones .............................................................................. En horizontal y en recta
PERFIL LONGITUDINAL
PLANTA GENERAL DE TRAZADO
Figura Nº 2
©
5
Descripción de la obra
6
SECCIÓN CIELO ABIERTO
DEFINICIÓN GEOMÉTRICA
0.70
SECCIÓN TUNELADORA
DEFINICIÓN GEOMÉTRICA
R=
1.8
1
5.9
R=
5m
m
5.45
1.00
ALTURA MÍNIMA 4.50
5.377
3.584
1m
70
COTA CARRIL
0.60
90
2.15
R=6.6
8
1
5.00
7.816
1
0
43
1
2.466
1
COTA CARRIL
2205
0.80
0.692
0.266
0.10 HORMIGÓN H-125 DE
NIVELACIÓN Y LIMPIEZA
0.80
4.00
0.80
4.00
9.60
SECCIÓN TUNELADORA
SECCIÓN TUNELADORA
Figura Nº 3
©
SECCIÓN CIELO ABIERTO
TRAMO ARROYO F. - PITIS
SECCIÓN CIELO ABIERTO
FONDO SACO
0+306.288
0+267.38
CAJÓN
HINCADO
0+199.88
0+098.47
0+320.00
TELESCOPIO
0+050.567
0+000
3+947.047
3+805.447
234.769 m
3+380.111
3+260.911
SECCIÓN TUNELADORA
141.60 m
190.567 m
423.680 m
2+676.160
161.071 m
SECCIÓN ENTRE PANTALLAS
COCHERAS
0+098.47
POZO DE VENTILACIÓN
E. PITIS
119.199 m
298.720 m
2+556.260
3+570.678
POZO DE VENTILACIÓN
E. ARROYO FRESNO
119.90 m
263.021 m
SECCIÓN TUNELADORA
2+837.231
POZO DE VENTILACIÓN
220.229 m
1+994.519
1+329.674
209.967 m
1+450.024
228.782 m
0+791.551
0+670.551
TUNELADORA
0-93.326
SECCIÓN TUNELADORA
309.341 m
E. LACOMA
114.299 m
120.35 m
399.240 m
1+880.220
121.00 m
271.315 m
E. AVDA. ILUSTRACIÓN
2+257.540
POZO DE VENTILACIÓN
E. PEÑAGRANDE
1+659.991
POZO DE VENTILACIÓN
E. ANTONIO MACHADO
1+100.892
0+271.315
POZO DE VENTILACIÓN
SECCIÓN CIELO ABIERTO
COCHERAS
SECCIÓN ENTRE PANTALLAS
FONDO SACO
_________________________________________________________ Descripción de la obra _____
7
1.2.1.- Trazado
El trazado del tramo comienza a la salida de la estación de Virgen de la Paloma,
describiendo una amplia curva hacia el norte, hasta llegar a la estación de Antonio
Machado, situada bajo la calle Valle de Mena. En este punto enlaza con una curva a la
izquierda para situarse bajo la calle Vereda de Ganapanes, donde se ubica la estación de
Peñagrande a la altura de la Avenida de Betanzos; continúa en recta para cruzar la M-30
a la altura de la glorieta de José Francisco de Isla, hasta llegar a la estación de la
Avenida de la Ilustración, ubicada entre las calles de Fermín Caballero e Islas Cíes.
Se prolonga, a continuación, la traza hasta llegar al cruce de las calles Riscos de
Polanco y Ramón Gómez de la Serna, donde se sitúa la estación de Lacoma; sigue en
recta hasta llegar al camino del Arroyo del Fresno, donde se ubica la estación del mismo
nombre.
Continúa describiendo una curva a la derecha para llegar a la estación de Pitis. A
continuación, hay un fondo de saco para la prolongación futura de la línea, con un
telescopio de conexión con las futuras cocheras de Monte Carmelo. En la figura nº 2 se
representa la planta y el perfil del trazado y los datos principales.
1.2.2.- Secciones transversales
Los distintos tipos de secciones, así como su situación en planta se exponen en
la figura nº 3. Están diseñadas para los trenes del tipo 5000 de 2,80 m. de ancho.
1.3.- GEOLOGÍA Y GEOTECNIA
1.3.1.- Descripción del terreno de la traza
El terreno que atraviesa la traza corresponde, en todo el recorrido, a materiales
terciarios detríticos provenientes del granito y del gneis de la Sierra de Guadarrama.
Estos materiales, producto de alteración en un clima semiárido, abarcan desde arenas
procedentes de los granos de cuarzo, hasta arcillas que tienen su origen en la alteración
de los feldespatos. Adicionalmente, pueden estar recubiertos por materiales de origen
cuaternario constituidos por rellenos antrópicos y depósitos aluviales, asociados
aquellos a excavaciones próximas y éstos a vaguadas y acuíferos existentes.
El material que conforma los terrenos del norte de Madrid corresponde
geológicamente a una arcosa, es decir, una “roca” formada por granos de arena silícea,
matriz arcillosa y prácticamente sin cemento.
©
8
___ Descripción de la obra ____________________________________________________________
Dentro de estos materiales detríticos se diferencian una serie de niveles en base a
su granulometría, plasticidad y aspecto, calificándose de la siguiente manera según el
contenido de finos:
• Arena de miga: .....................
d 25%
• Arena tosquiza:.....................
25% a 40%
• Tosco arenoso:......................
40% a 60%
• Tosco: ...................................
> 60%
La disposición de estos niveles es, fundamentalmente, horizontal, sin que éstos
presenten una gran continuidad lateral, ya que existen intercalaciones de unos niveles en
otros. Por esta razón, al material atravesado por la traza comprende todo el abanico de
niveles citados anteriormente.
Las propiedades geotécnicas de los niveles expuestos son ampliamiente
conocidas, si bien los parámetros de resistencia y deformabilidad pueden variar en
solicitaciones de tensiones bajas. En aquellos puntos en los que no han podido
determinarse mediante ensayos específicos (p.ej. ensayos presiométricos), estos
parámetros se han estimado a partir de correlaciones con ensayos de penetración
dinámica, teniendo en cuenta la caracterización granulométrica.
En cuanto a la hidrología de la zona, existen niveles de agua subterráneos
asociados a las capas de arenas con menor porcentaje de finos. En ocasiones, estos
niveles quedan “colgados” y aislados debido a la intercalación de una capa intermedia
de carácter más arcilloso. En general, el agua está presente en casi toda la traza,
especialmente en aquellos puntos próximos a las vaguadas naturales, situándose el nivel
freático general a profundidades comprendidas entre 7 metros bajo la rasante y 7,5
metros por encima de ella.
En la figura nº 4 se incluye el perfil geológico del terreno.
©
Descripción de la obra
PERFIL GEOLÓGICO
690
680
670
668.50
ANTONIO
MACHADO
660
650
640
630
620
616
0+000
0+200
0+400
0+600
0+800
1+000
1+200
690
AVENIDA
ILUSTRACIÓN
680
PEÑAGRANDE
LACOMA
670
660
650
640
630
620
616
1+400
1+600
1+800
2+000
2+200
2+400
2+600
3+600
3+800
4+000 4+080
690
680
670
ARROYO
FRESNO
660
650
640
630
620
616
2+800
3+000
3+200
3+400
LEYENDA
ARENA TOSQUIZA
TOSCO ARENOSO
RELLENO
ALUVIAL
ARENA DE MIGA
Figura Nº 4
©
NIVEL PIEZOMÉTRICO
NIVELES DE AGUAS COLGADOS
9
10
___ Descripción de la obra ____________________________________________________________
1.3.2.- Parámetros geotécnicos e hipótesis de cálculo
La Dirección General de Infraestructura del Transporte de la Comunidad de
Madrid estableció, a partir de los estudios geotécnicos que se realizaron para las obras
de ampliación del Metro y de la experiencia en los suelos de Madrid, los parámetros e
hipótesis de cálculo a considerar para las pantallas y revestimiento. Los parámetros de
cálculo de las pantallas se incluyen a continuación y las hipótesis de carga del
revestimiento se incluyen en el apartado 2.5.3. Además, se establecieron unas
prescripciones sobre presión de confinamiento, capacidad de corte, etc. de la tuneladora.
PARÁMETROS DE CÁLCULO DE PANTALLAS
TIPO DE SUELO
Jap
(T/m3)
Jsum
(T/m3)
Ka
Ko
Kp
C’
(T/m3)
M’
(º)
kh
(T/m3)
ARENA DE MIGA
2,0
1,1
0,27
1
3,69
0,5-1(*)
35
20.000
ARENA
TOSQUIZA
2,05
1,12
0,29
1
3,39
1
33
20.000
TOSCO ARENOSO
2,08
1,15
0,30
1
3,32
2
32,5
35.000
TOSCO
2,1
1,20
0,33
1
3,00
3,5
30
45.000
RELLENOS
1,8
0,9
0,36
0,53
2,76
0
28
5.000
2
1,1
0,31
0,47
3,25
0
32
5.000
ALUVIAL
(*) Para Z < 5 m c’ = 0,5 T/m2
Para Z > 5 m c’ = 1.0 T/m2
- Para hipótesis de cálculo provisionales se adoptará un coeficiente de mayoración de
cargas de J = 1.4
- No se considerará rozamiento pantalla-terreno en ningún caso (G=0) tanto para empuje
activo como para empuje pasivo.
- No se considerará minoración de la reacción de empuje pasivo del terreno en cada
punto.
En el caso de que, en el cálculo, en el pie de pantalla se produzcan movimientos, se impedirán
éstos (cálculo apoyado) comprobando que la reacción sea inferior al peso de la pantalla por un
rozamiento P=tgM.
©
_________________________________________________________ Descripción de la obra _____
11
1.4.- REVESTIMIENTO
1.4.1.- Descripción
La sección en túnel realizado con tuneladora y revestimiento de dovelas
prefabricadas se resuelve con el denominado anillo universal, que se describe a
continuación.
El anillo universal está formado por la intersección de un cilindro con dos
planos, uno de ellos perpendicular a su eje y otro formando un cierto ángulo que es
función de la longitud media del anillo, según su generatriz, y del radio mínimo de la
curva en el espacio del eje del túnel. Girando, alrededor de su eje, cada anillo, respecto
al anterior, el ángulo conveniente, se sigue el trazado con un único tipo de anillo.
Dado que cada anillo se fija al anterior por medio de tornillos, el ángulo de giro
relativo no puede ser cualquiera, sino que tiene que tener un valor entre una serie de
valores predeterminados fijados por el número de tornillos.
Esto, junto con la longitud no nula de cada anillo, hace que el ajuste sea
poligonal aunque suficientemente próximo al teórico.
El anillo de la línea 7, y de todas las obras de la ampliación del Metro de
Madrid, tiene 8,43 m. de diámetro interior, 32 cm. de espesor, una longitud media de
1,500 m., con longitud mínima de 1,466 m. y máxima de 1,534 m. correspondientes a
un radio de curvatura mínimo de 200 m.
Son de hormigón armado, con hormigón de 40 Mpa de resistencia característica
y acero de 500 Mpa de límite elástico.
El número de dovelas es 6+1, 6 de ellas definidas por un ángulo en el centro de
55,3846º y la de clave, de menores dimensiones, por un ángulo de 27,6923º.
Las juntas circunferenciales y longitudinales entre dovelas se resuelven con
material elastomérico de 16,5 mm. de espesor y ancho 26,0 mm. Para el reparto del
empuje de los gatos de la tuneladora se coloca una placa de fibra dura de 3,2 mm.
Se fija cada dovela a las adyacentes de su anillo con dos tornillos o bulones de
22 mm. de diámetro. A las de los anillos adyacentes también con dos tornillos del
mismo diámetro. La dovela de clave se une, en este último caso, con un solo tornillo.
©
12
___ Descripción de la obra ____________________________________________________________
Por tanto, el número de tornillos entre anillos sucesivos es de 13 y éste es el
número de posiciones diferentes que puede adoptar el anillo, variando, unas de otras, un
ángulo que es múltiplo de 27,69º.
Figura Nº 5
Las juntas longitudinales entre dovelas son paralelas al eje del anillo, con
excepción de las de la dovela de clave, que forman un ángulo para permitir la
colocación de esta dovela cuando ya están colocadas todas las demás.
La denominada dovela de clave sólo está en la parte superior del anillo en una de
las 13 posiciones posibles.
El hueco entre el anillo, de 9,07 m. de diámetro exterior y el terreno, excavado
teóricamente con un diámetro de 9,38 m. se rellena con mortero de cemento y cenizas,
que tiene la doble finalidad de impedir la convergencia del terreno y contribuir a la
impermeabilidad del túnel.
En las figuras 5, 6 y 7 se representa el anillo, una de sus dovelas y las juntas.
©
Descripción de la obra
13
DOVELA PREFABRICADA
MOLDE DOVELA A1
C
35)
7 (R45
2191.8
.87 (R
4535
)
AGUJERO PARA
PERNO
27.692308°
13.846154°
)
0 (R4215
B
125
(R4
356
)
)
2093.53
27.692308°
"C"
0.0
374)
2037.2
32
1057.025 (R4
535
20
4215
37.20 (R
74)
15
"A2"
13.846154° 1057.025 (R43
Ø70
C
R4
D
27.692308°
Ø45
56)
43
125 (R
R42
MOLDE
R4356
Ø70
Ø45
R4374
A
27.692308°
3917.62
35)
7 (R45
2191.8
AGUJERO PARA
TACO
VISTA DOVELA (VISTA DEL ESCUDO) Z=0
C
4215.04
2191
2114.53 (R4375)
D
.87 (R
LEVA
4535
)
AGUJERO PARA
TACO
B
LEVA
R4356
Ø62.8
Ø60
(R4
125
13.846154° 1057.265 (R43
2037.2
0 (R4215
C
75)
1057.025 (R4
R4375
56)
2037.2
)
Ø62.8
374)
13.846154°
0 (R4215
"A2”
)
15
535
0
A
)
R42
0.0
R4
32
"C"
356
27.692308°
Ø60
125 (R43
D
B
2094.01
27.692308°
0
27.692308°
32
A
A
MOLDE
0.0
B
2191
2114.05 (R4374)
0
D
AGUJERO PARA
PERNO
4215.04
27.692308°
3917.62
VISTA DOVELA (VISTA EN EL AVANCE)
A1
375.00
TACO
"C"
AGUJERO PARA
PERNO
AGUJERO PARA
PERNO
TACO
LEVA
LEVA
5
4
3
750.00
Ø100
PLANO DE REFERENCIA
Z=0
1488.79 (R4215) 1487.94 (R4535)
TACO
751.91 (R4215)
AGUJERO PARA
PERNO
MOLDE
1496.19 (R4215) 1495.90 (R4535)
TACO
90°
1503.81 (R4215) 1504.10 (R4535)
1511.21 (R4215) 1512.06 (R4535)
750.00
MOLDE
AGUJERO PARA
PERNO
"A2"
1517.96 (R4215) 1519.32 (R4535)
375.00
Z
AVANCE
2037.20 (R4215) 2191.87 (R4535)
2037.20 (R4215) 2191.87 (R4535)
2037.20 (R4215) 2114.05 (R4374)
1018.60 (R4215)
1018.60 (R4215)
1018.60 (R4215) 1057.025 (R4374) 1018.60 (R4215) 1057.025 (R4374)
1018.60 (R4215) 1057.265 (R4375) 1018.60 (R4215) 1057.265 (R4375)
1018.60 (R4215)
1018.60 (R4215)
2037.20 (R4215) 2114.53 (R4375)
2037.20 (R4215) 2191.87 (R4535)
2037.20 (R4215) 2191.87 (R4535)
4074.40 (R4215) 4383.74 (R4535)
DESARROLLO CARA INFERIOR
REBAJE PARA PERNO
AVANCE
750.00
1517.96
AVANCE
160.00
320.00
AGUJERO PARA TACO
Ø62.8
1511.21
Z=0
1519.32
392.96
Z=0
320.00
363.79
VISTA A-A
Ø45
SECCIÓN D-D
Z=0
AVANCE
K
C
B
27.690°
375.00
55.385°
55.385°
VISTA B-B
A4 55.385°
1504.10
55.385° A1
320.00
320.00
55.385°
ELEMENTO SUSPENSIÓN
DE DOVELA Y
ORIFICIO DE INYECCIÓN
751.91
1503.81
SECCIÓN C-C
TACO
AVANCE
Figura Nº 6
©
55.385°
A2
A3
320
8430
9070
DEFINICIÓN DEL ANILLO
320
320.00
750.00
1488.79
1512.06
320.00
159.00
375.00
Ø45
320.00
320.00
160.00
Ø62.8
AGUJERO PARA PERNO
160.00
Z=0
1487.94
AGUJERO PARA PERNO
14
Descripción de la obra
DETALLES DE DOVELAS
JUNTAS CIRCUNFERENCIAL Y RADIAL
2
2
4
4
4
2
74
74
2
31
31
2
2
A3
74
2
6
2
1.5
26
A
7
2
A
2
7
1.5
74
6
26
7
7
12 1.5
A1
12 1.5
4
63
20
16 4
18
C
14
7
C
5
K
70
60
210
210
A2
320
320
B
12
B
56
2
C
4
734.2
5
A
2
2
6
6
6
A4
4
4
5 10 5
4
4
5 10 5
SECCIÓN DE JUNTA CIRCUNFERENCIAL
SECCIÓN A-A
SECCIÓN DE JUNTA CIRCUNFERENCIAL
ENTRE EL MOLDE Y LA LEVA
55
SECCIÓN B-B
A3
MOLDE
A
A
208
320
B
C
A2
B
B
R=4535
320
LÍNEA DE REFERENCIA = RADIOVECTOR
K
LEVA
1.5
26
1.5
734.2
7
7
26
6
3 12
B
3
1.5
31
3
1.5
A
C
C
B
31
C
A
C
7
A4
5
5
5
5
R=4215
5
5
30
37
7
7
AVANCE
VISTA GENERAL
(DESARROLLO CARA INTERIOR)
36
6
25
36
5
C
C
36
5
B
25
36
B
6
6
A1
B
56
63
14
12
A
SECCIÓN DE JUNTA LONGITUDINAL (RADIAL)
SECCIÓN C-C
Figura Nº 7
©
_________________________________________________________ Descripción de la obra _____
15
1.4.2.- Tolerancias
Las tolerancias dimensionales de las dovelas son:
• Longitud ..............................
r 0,5 mm.
• .. Anchura ..............................
r 0,5 mm.
• Espesor ..............................
r 3 mm.
• Planeidad caras de juntas ....
< 1 mm.
• Juntas y cajetines ...............
r 3 mm.
1.4.3.- Hipótesis de cálculo
Cargas debidas al terreno
En todos los casos se considerará la densidad del terreno igual a 2 t/m3.
Igualmente en todas las hipótesis se tendrá en cuenta el peso propio de la
estructura, para una densidad del hormigón de 2,5 t/m3.
Las cuatro hipótesis globales que se van a considerar son:
I
II
III
IV
RECUBRIMIENTO. R(M)
32
32
5
5
COEF. EMPUJE HORIZONTAL
0,5
0,5
0,33
0,33
CARGA ASIMÉTRICA VERTICAL (Kg/cm2)
-
-
-
2
CARGA ASIMÉTRICA HORIZONTAL (Kg/cm2)
-
1,5
-
-
COEF. BALASTO VERTICAL (Kg/cm3)
10
10
5
5
COEF. BALASTO HORIZONTAL (Kg/cm3)
10
10
0,5
0,5
HIPÓTESIS
©
16
___ Descripción de la obra ____________________________________________________________
Cargas debidas al empuje de gatos
El escudo es empujado mediante 26 gatos, que son capaces de transmitir una
carga total máxima de 9.600 toneladas y una carga nominal total de 8.000 toneladas.
Los coeficientes de seguridad que se emplearán en esta hipótesis son:
•
carga máxima............
1.2
•
carga nominal ...........
1.5
La carga se aplicará uniformemente por cada gato mediante unas placas de
longitud equivalente a 12 grados de circunferencia (aproximadamente 0,92 m.),
quedando entre placas una distancia de 0,14 m.
La carga puede aplicarse por zonas: tres zonas que corresponden a 6 gatos
(zonas A, B y C) y una zona que corresponde a 8 gatos (zona D); en ambos casos son
gatos consecutivos.
La excentricidad máxima en la aplicación de la carga de los gatos es de 3 cm.,
tanto hacia el exterior como hacia el interior.
Cargas debidas a la manipulación y el montaje
En este apartado se van a considerar tres hipótesis de manipulación que varían
de una a otras en las diferentes condiciones de sustentación de la dovela, estando
sometidas en todos los casos a su peso propio.
• Hipótesis 1 : Elevación de la dovela mediante el erector.
• Hipótesis 2 : Colocación de la dovela en su posición en el anillo y sin estar
sujeta por el escudo (en voladizo).
• Hipótesis 3 : Colocación de la dovela en su posición en el anillo y sujeta por el
escudo (biapoyada).
Cargas debidas al almacenamiento
Las dovelas fabricadas se almacenarán apiladas por anillos en dos paquetes cada
anillo. La separación de los apoyos de madera será no inferior a 3/5 de la dimensión de
la pieza y con un desfase en vertical entre separadores de un nivel y los del siguiente
inferior a 10 cm., excepto para el apoyo de la dovela de cierre, que será mayor.
©
_________________________________________________________ Descripción de la obra _____
17
El transporte hasta el frente de avance del túnel se realizará en estos mismos
paquetes, no pudiéndose apilar en vertical más de dos paquetes (un anillo).
Se comprobará que los esfuerzos a los que están sometidas las dovelas, en estas
circunstancias, no superan los máximos admisibles, en virtud del armado longitudinal
de las dovelas.
1.5.- ESTACIONES
Las estaciones construidas en la obra objeto del presente informe son: Antonio
Machado, Peñagrande, Avenida de la Ilustración, Lacoma, Arroyo del Fresno y Pitis.
En lo que sigue se describe brevemente la estación de Avenida de la Ilustración.
Estación de Avenida de la Ilustración.
Un objetivo de la Dirección General de Infraestructura de Transportes de la
Comunidad de Madrid, en toda la ampliación del Metro, ha sido que las estaciones
fueran poco profundas con objeto de facilitar el acceso de los usuarios.
©
18
___ Descripción de la obra ____________________________________________________________
Las limitaciones de trazado y las variaciones de la topografía de superficie han
llevado a que alguna de las estaciones, como es el caso de la de Avenida de la
Ilustración esto no haya sido posible. Los andenes de la Avenida de Ilustración están a
una profundidad media de 30 m.
Por otra parte, ha sido también criterio de diseño realizar las estaciones con la
protección de pantallas de hormigón armado y no en mina, como ha sido tradicional en
el Metro de Madrid, por razones de seguridad y velocidad de ejecución.
En estas condiciones, las estaciones profundas contienen un espacio libre, que la
Comunidad de Madrid ha aprovechado para construir aparcamientos subterráneos.
En Avenida de la Ilustración, el aparcamiento es de tres plantas con un total de
130 plazas.
El edificio, en planta, tiene una longitud, entre caras exteriores de muros, de
114,30 m.. La anchura es de 28,00 m. en una primera zona de 56,00 m. de longitud. En
el resto del edificio, la anchura es de 18,40 m. Los muros pantalla perimetrales tienen un
espesor de 1,00 m.
El acceso a escaleras mecánicas y fijas y ascensores de la estación y
aparcamiento se realiza por un edificio a nivel de calle.
Los sótanos 1º a 3º ocupan la planta completa del recinto y comprenden el
aparcamiento y la comunicación vertical. Debajo del sótano 3º hay una entreplanta que
ocupa una parte del cuerpo rectangular de más anchura, destinada a servicios.
El vestíbulo ocupa la superficie completa del citado cuerpo rectangular y está a
7,15 m. sobre el nivel del andén. A ese nivel, en la zona más estrecha del recinto se
dispone una estructura de apuntalamietno de pantallas, formada por vigas longitudinales
de 2,50 m. de ancho y puntales de 1,20 m., separadas 7,20. m entre ejes.
La planta de andenes, a la cota 646,05 contiene a éstos, y en la zona de más
anchura, ascensores, conductos verticales de ventilación y enclavamiento.
La cubierta se proyecta en losa aligerada de hormigón armado de 0,80 m. de
canto, con aligeramientos circulares de poliestireno expandido de 0,60 m. de diámetro,
en la zona de 28,00 m. de anchura y en bóveda de hormigón armado de 0,70 m. de
espesor en la zona de 18,40 m. de anchura.
©
_________________________________________________________ Descripción de la obra _____
19
La losa apoya en las pantallas perimetrales y en dos filas de pilares metálicos de
37,3 m. de longitud, de los que 8 m. están embebidos en el panel de pantalla que les
sirve de cimiento. En las zonas de pilares la losa se regruesa hasta 1,10 m. creándose
dos vigas longitudinales.
La bóveda se empotra en las pantallas perimetrales, que se prolongan por encima
de la zona de empotramiento por razones constructivas y para transmitir al terreno el
empuje de la bóveda.
Los forjados inferiores están formados, en la zona ancha, por losas macizas de
0,60 m. de canto, con vigas longitudinales de 0,90 m. de canto en las alineaciones de
pilares. En la zona estrecha, se constituye un forjado de luz 16,40 m, formado por losa
aligerada de 0,80 m. de canto, simplemente apoyada en las pantallas.
La estructura de solera es una contrabóveda armada de 0,60 m. de espesor.
La estructura de andenes se resuelve en forjado de 19+4 cm., apoyado sobre
muros de fábrica de ladrillo macizo de un pie.
SECCIÓN LONGITUDINAL
678.67
676.47
675.045
674.85
671.90
668.40
665.00
661.60
658.20
668.47
SÓTANO 1°
665.07
SÓTANO 2°
661.67
SÓTANO 3°
ENTREPLANTA
VESTÍBULO
653.02
646.05
VESTÍBULO
ANDÉN
645.00
Figura Nº 8
©
681.00
674.85
20
TOMA (U.T.A.)
FINAL DE ANDÉN
P.K. 1+993.119
18.40
3.21 3.21
COMIENZO DE ANDÉN
P.K. 1+881.619
3.99
28.00
3.99
CENTRO DE TRANSFORMACIÓN
ENCLAVAMIENTO
JEFE ESTACIÓN (COMUNICAC.)
TOMA (U.T.A.)
COMPENSACIÓN
TÚNEL
56.00
58.30
PLANTA DE ANDÉN
TOMA (U.T.A.)
COMPENSACIÓN
TÚNEL
1.20 5.10 1.20
6.00 1.20
6.00 1.20
6.00 1.20
6.00 1.20
6.00 1.20
6.00
7.80
18.40
28.00
ACCESO
SALIDA
P.C.L.
COMPENSACIÓN
TÚNEL
TOMA (U.T.A.)
COMPENSACIÓN
TÚNEL
56.00
58.30
PLANTA DE VESTÍBULO
©
Descripción de la obra
Figura Nº 9
LONGITUD DE ANDÉN 111.50m.
COMPENSACIÓN
TÚNEL
Descripción de la obra
Estación de Avenida de la Ilustración. Nivel de andenes.
Estación de Avenida de la Ilustración. Nivel de vestíbulo.
©
21
VARIABLE ENTRE
671.90 y 674.85
6.55
6.50
FACHADA PLANTA BAJA EDIFICIO
Descripción de la obra
FACHADA PLANTA BAJA EDIFICIO
22
h (1.00£h£1.50)
SÓTANO
672.00
SÓTANO
670.80
VARIABLE
668.40
SÓTANO 1°
665.00
SÓTANO 2°
661.60
SÓTANO 3°
658.20
ENTREPLANTA
653.02
VESTÍBULO
646.10
ANDÉN
646.05
645.00
11.35
11.30
674.85 674.85
h (1.00£h£6.50)
FACHADA PLANTA BAJA EDIFICIO
FACHADA PLANTA BAJA EDIFICIO
SECCIÓN TRANSVERSAL POR ACCESO ESTACIÓN
SÓTANO
672.00
SÓTANO
670.80
SÓTANO 1°
668.40
665.00
661.60
653.02
646.10
2.50
SÓTANO 2°
SÓTANO 3°
ESTAMPIDORES
ANDÉN
646.05
645.00
SECCIÓN TRANSVERSAL POR APARCAMIENTO
Figura Nº 10
©
_________________________________________________________ Equipos e Instalaciones ____
23
2.- EQUIPOS E INSTALACIONES
2.1.- TUNELADORA “ LA ADELANTADA”
El equipo principal para la ejecución de la obra es la tuneladora que fue
denominada “La Adelantada”, por ser la primera de las nuevas tuneladoras que se iban a
utilizar en la ampliación del Metro, que se incorporó a los trabajos.
Fue fabricada para FCC Construcción por NFM FRAMATONE, con licencia
MITSUBISHI, de acuerdo con las prescripciones de la Comunidad de Madrid que se
resumen a continuación.
2.1.1.- Prescripciones de la Comunidad de Madrid
La Dirección General de Infraestructuras del Transporte intervino, de forma
directa, en la definición de los parámetros y características principales que debían tener
las máquinas a utilizar en la ampliación del Metro de Madrid. Los datos siguientes son
los más importantes de ellos:
• Las tuneladoras tenían que poder trabajar en modo EPB (Earth
Pressure Balance) y en modo abierto.
• Diámetro de excavación : 9,38 m.
• Articulación para realizar curvas de 200 m. de radio mínimo.
• Empuje total máximo de desbloqueo: 100.000 kN.
• Par motor de desbloqueo: 20.000 kN. x m.
• Herramientas convencionales para la excavación en los suelos de
Madrid y cortadores de discos para romper estratos duros o antiguas
obras de fábrica.
©
24
__________ Equipos e Instalaciones __________________________________________________
• Disposición de “copy-cutters” (dientes retráctiles en el perímetro de la
cabeza de corte) para la realización de sobreexcavación en curvas.
• Tiempo de excavación de cada ciclo de 20 minutos (modo abierto) y
de colocación de dovelas 20 minutos.
• Inyección de mortero por cola para el llenado inmediato del vacío
entre terreno y anillo de revestimiento, realizada por bombas de pistón
para velocidad de avance de 8 cm/min.
• Inyección de espuma al exterior de la cabeza y al interior de la
cámara.
• Inyección de bentonita al exterior del escudo.
• Cepillos de cola. Tres filas de cepillos metálicos en el final del escudo,
con inyección de grasa a presión entre cada dos anillos, para
contrarrestar la presión del mortero inyectado.
2.1.2.- Descripción de la tuneladora
La tuneladora está formada por un escudo EPB de 9,38 m. de diámetro exterior
y 10,80 m. de longitud y un “Back-up” de 113,61 m de longitud.
El sistema EPB (Earth Pressure Balance) o equilibrio de la presión de tierras,
tiene por objeto contrarrestar la presión del terreno evitando deformaciones que se
traducen en asientos en la superficie.
Para lograrlo, tras la cabeza de corte hay una cámara con compuertas estancas
hacia el interior, a la que penetra, por los huecos de la cabeza de corte, el terreno
excavado, que es extraido de la misma por medio de un tornillo de Arquímedes.
La inyección de espuma, mezcla de agua y producto tensoactivo, y la agitación
producida por la cabeza de corte, convierte el terreno excavado en un lodo que se
presuriza por la presión ejercida por los gatos de empuje. La presión dentro de la cámara
es controlada a través de la velocidad de extracción del tornillo y de la apertura de la
compuerta situada en la descarga del tornillo.
El escudo está formado principalmente por:
• Cabeza de corte.
• Escudo principal o delantero.
• Escudo intermedio.
©
_________________________________________________________ Equipos e Instalaciones ____
25
• Articulación.
• Escudo trasero o la cola
• Erector de dovelas
• Elementos de motorización, conducción y extracción
• Elementos de confinamiento y descarga
Escudo EPB.
El escudo excava mediante rotación de la cabeza de corte y avanza por medio de
los gatos de empuje que se apoyan en el revestimiento formado por dovelas de
hormigón. Una vez que ha avanzado la longitud de un anillo (1,50 m.) el escudo se para
y se coloca el anillo siguiente mediante el erector de dovelas.
El “Back-Up” es un conjunto de pórticos o remolques metálicos enganchados
entre sí y al escudo, que se desplazan por medio de boggies que apoyan sobre el
revestimiento.
El “Back-Up” se mueve solidariamente con el escudo y sirve de soporte de las
instalaciones necesarias para la operación de excavación y colocación de anillos. El
©
26
__________ Equipos e Instalaciones __________________________________________________
“Back-Up” está diseñado con doble vía y permite situar en su interior dos
composiciones de trenes para el transporte de tierras, dovelas, mortero, etc.
SECCIÓN LONGITUDINAL CON VISTAS DE: CABEZA DE CORTE, ESCUDO, MESA DE
DOVELAS Y PRIMER REMOLQUE
CABEZA DE CORTE MOTOR ROTACION
ESCLUSA
GATOS DE EMPUJE
GATOS DE
ARTICULACION
CINTA PARA
MODO ABIERTO
CINTA DESESCOMBRO TIERRAS
POLIPASTO DESCARGA DOVELAS
DOVELAS
ERECTOR DE DOVELAS
TORNILLO SIN-FIN
PARA MODO CERRADO
SENTIDO AVANCE
PIEZA PREFABRICADA
APOYO VIAS
PIEZAS DOVELAS
PIEZA PREFABRICADA
APOYO VIAS
MESA DE DOVELAS
Figura Nº 11
A continuación, se hace una descripción detallada de cada una de las partes de la
máquina.
2.1.2.1.- Cabeza de corte
Es el elemento frontal de la máquina, tiene el mismo diámetro que ésta y una
longitud de generatriz de 660 mm. Tiene 4 brazos y 4 semibrazos radiales, soporte de
las herramientas de corte y coincidentes con las aberturas para el paso del material
excavado a la cámara interior.
En el centro de la cara exterior sobresale un tronco de cono, llamado nariz, con
los seis brazos soporte de herramientas de corte. En este centro, está situada la junta
giratoria donde se alojan los conductos de las cinco líneas de espumas, que finalizan en
cinco orificios distribuidos simétricamente, uno en la nariz y cuatro distribuidos
radialmente.
En la periferia, la cabeza lleva también herramientas de corte paralelas al eje de
la máquina, cuya finalidad es proteger la propia cabeza de los desgastes.
En dos extremos opuestos de la periferia lleva dos “copy-cutters” para
sobreanchos entre 0 y 75 mm.
Lleva 25 alojamientos para discos de corte.
La superficie abierta es del 20% de la superficie total de la cabeza.
©
_________________________________________________________ Equipos e Instalaciones ____
27
Las herramientas de corte, con la excepción de las situadas en las generatrices de
la cabeza, son accesibles desde el interior de la máquina para su inspección y
sustitución.
La cabeza de corte, al girar, mantiene los materiales de excavación dentro de la
cámara en fase seudolíquida, cuando se trabaja en régimen cerrado y está provista de
unas chapas deflectoras que dirigen el escombro a la tolva, cuando se trabaja en régimen
abierto.
ESQUEMA DE LA CABEZA DE CORTE, VISTA FRONTAL
HERRAMIENTAS DE SOBRECORTE: 1 + 1
NARIZ
DISCO DE CORTE
Nº DE BRAZOS = 4 + 4
SOBRECORTE = 15 mm
CUCHILLAS = 152
PICAS = 91
HERRAMIENTAS DE PERIFERIA = 44
HERRAMIENTAS CENTRALES = 28
EMPLAZAMIENTO DISCOS = 25
Figura Nº 12
El movimiento de giro de la cabeza de corte lo proporciona el sistema llamado
“motorización”. El accionamiento es a través de 10 motores eléctricos de 200 kW cada
uno, que con sus correspondientes reductores y piñones atacan a una corona solidaria a
la parte giratoria del rodamiento, que, a su vez, está unida por medio de una estructura
rígida a la propia cabeza.
La velocidad de rotación es variable y está regulada por 5 variadores de
frecuencia (0-123 Hz) ubicados en los armarios de potencia. De esta forma, se puede
variar la velocidad de la cabeza de corte entre 0 y 2,4 r.p.m., dependiendo del régimen
de trabajo.
©
28
Equipos e Instalaciones
Cabezal del escudo en anverso
y reverso (foto tomada en el
desmontaje).
©
Equipos e Instalaciones
Cámara estanca y viga intermedia.
©
29
30
Equipos e Instalaciones
A la motorización en su parte delantera se fija la viga intermedia, que a su vez se fija a la cabeza de corte,
dentro de la cámara estanca.
©
_________________________________________________________ Equipos e Instalaciones ____
31
2.1.2.2.- Escudo delantero
Encierra la cámara de escombros, la motorización y el arranque del tornillo sin
fin y de la cinta primaria de extracción de escombros. Este escudo va unido al escudo
intermedio de forma solidaria.
Escudo frontal con salida del tornillo sin fin.
La cámara de escombros tiene 1,20 m. de longitud y ocupa toda la sección del
escudo. En ella van alojados unos brazos fijos que hacen la función de agitadores.
La extracción de materiales por medio del tornillo se hace desde la zona inferior
de la cámara y en la zona intermedia cuando se hace por medio de la cinta, trabajando
en este último caso en régimen abierto.
Para el acceso a la cámara en régimen cerrado existen dos esclusas presurizadas
con aire comprimido.
La presión de confinamiento, para la que está diseñada la máquina, y por tanto la
cámara de escombros, es de 0,3 MPa en funcionamiento y 0,6 MPa en condiciones
extremas.
©
32
Equipos e Instalaciones
La motorización se apoya sobre el escudo frontal. El escudo intermedio, donde están alojados los gatos de
empuje, va totalmente solidario con el escudo frontal.
©
_________________________________________________________ Equipos e Instalaciones ____
33
El escudo frontal está totalmente montado: cabezal de corte, sistema de motorización y, entre ambas, la
cámara estanca donde la viga intermedia une ambos y hace girar la cabeza.
Para controlar la presión de confinamiento lleva cuatro sensores situados
geométricamente N-S y E-O, de tal forma que el operador trabajará con la presión
adecuada, según las características del terreno a excavar.
2.1.2.3.- Escudo intermedio
El escudo intermedio es el existente entre el escudo delantero y escudo de cola.
A él están anclados los 26 gatos de empuje que se apoyan en el revestimiento, ya
colocado, para impulsar a la máquina hacia delante.
Cada gato lleva en su extremo dorsal una zapata, a la que está unido mediante
una rótula, que distribuye la carga en la dovela en la que apoya. El empuje máximo de
desbloqueo que pueden proporcionar estos gatos es de 100.000 kN. y el empuje máximo
nominal en modo de excavación es de 80.000 kN.
La carrera total es de 2,30 m. La presión máxima de los circuitos hidráulicos es
de 340 bares en modo excavación y de 425 bares en modo desbloqueo.
©
34
Equipos e Instalaciones
A continuación del escudo frontal, se monta la mitad inferior del escudo intermedio articulado con el escudo
trasero o de cola, donde se monta el erector de dovelas. La junta de cola está compuesta por tres filas
de cepillos metálicos, soldados a la falda, protegidos a cada lado por una especie de escamas metálicas.
Escudo frontal, escudo intermedio y
motorización.
©
_________________________________________________________ Equipos e Instalaciones ____
35
Para permitir la conducción de la máquina, los circuitos hidráulicos de los gatos
están divididos en 4 sectores formados por los 6 gatos superiores, 6 a la derecha, 6 a la
izquierda y 8 abajo. El mayor número de gatos en la parte inferior es debido a que la
máquina tiene tendencia a cabecear hacia abajo.
La velocidad de avance que pueden transmitir los gatos es de 80 mm/min.
Vista del escudo intermedio.
El tornillo sin fin de extracción de materiales tiene un caudal teórico de 663
m /h. El diámetro interior es de 1.000 mm. y el del árbol del tornillo 300 mm. Dispone
de una trampilla de regulación de caudal de escombros.
3
Su velocidad es variable entre 0 y 25 rpm y admite una presión máxima de
trabajo de 0,3 Mpa.
La cinta primaria tiene una anchura de banda de 1.200 mm., velocidad variable
de 0 a 3,15 m/seg y caudal teórico de 1200 m3/h.
©
36
__________ Equipos e Instalaciones __________________________________________________
2.1.2.4.- Articulación
El escudo trasero se une al escudo intermedio por medio de 13 gatos de
articulación. Esta articulación se dice pasiva; quiere esto decir que el piloto no puede
tener ninguna acción sobre su posición. El escudo trasero se autocentra sobre el túnel
excavado y sobre la dovela por simple equilibrio de fuerzas. La máquina se construye
para permitir un giro del escudo trasero de 1,5º en relación al escudo delantero. Este
ángulo está concebido para permitir desenvolverse en todas las situaciones posibles.
Pero en funcionamiento normal, no se debe utilizar esta capacidad. Un ángulo de 1º
debe considerarse como máximo. Este límite se fija para una conducción rigurosa de la
máquina.
2.1.2.5.- Escudo trasero o de cola
El escudo trasero de cola va unido al escudo intermedio, mediante gatos de
articulación, y sirve de soporte a las juntas de cola o cepillos de cierre del anillo, mastic
de sellado, erector de dovelas y tubos de inyección del mortero.
Los cepillos de cierre están diseñados para resistir una presión exterior de 0,6
Mpa. Están compuestos por 3 anillos de cepillos metálicos soldados a la falda,
protegidos por cada lado por una especie de escamas metálicas, y equipada con un
dispositivo que impide el retorno de inyección hacia la parte anterior de la máquina. Los
espacios anulares son rellenados de forma permanente por grasa especial biodegradable,
adecuada para los cepillos. Cada espacio es alimentado automáticamente por unas
bombas de pistones de caudal variable.
El control del caudal de la presión de inyección de grasa se efectúa en tiempo
real y es registrado en cabina, desde donde se dirige su funcionamiento.
Integrados en el espesor del escudo hay 8 conductos para inyección de mortero
por el extremo dorsal del escudo. De estos ocho, cuatro son de reserva y todos están
conectados entre sí para el caso de obstrucción. Los tubos llevan en su extremo una
válvula de corte rápido y un captador de presión conectado al autómata de las 2 bombas
de inyección. Estas bombas son de doble pistón, de 15 m3/h de capacidad. La presión
máxima de inyección es 5 bar.
©
Equipos e Instalaciones
Vista del erector y estructura de arranque.
Vista del alimentador de dovelas y parte
inferior de la Cinta nº 1.
©
37
38
__________ Equipos e Instalaciones __________________________________________________
2.1.2.6.- Erector para la colocación de dovelas
El brazo erector, que se utiliza para la colocación de dovelas, va solidario al
escudo trasero y gira sobre su eje para poder colocar las piezas prefabricadas en la
posición correspondiente. Las dovelas se colocan dentro de la chapa del escudo y
siempre al abrigo de éste, de tal modo que todo el personal y equipo está protegido.
Goza de movimientos diferentes que le permiten maniobrar en las operaciones
de enganche, colocación y desenganche de cada dovela que forma el anillo.
Estos movimientos son:
• Traslación paralela al eje del túnel para coger una dovela del
alimentador.
• Rotación sobre el eje del túnel con un desplazamiento de 220º en ambos
sentidos.
• Desplazamiento radial.
• Rotación sobre una tangente al revestimiento del túnel.
Tiene una capacidad nominal de 60 kN.
Se alimenta por un motoreductor hidráulico de 45 kW, que le proporciona una
velocidad de giro de 1 rpm, y el par transversal desarrollado permite mantener, durante
el atornillado, una fuerza de compresión en las juntas de las dovelas de 30 kN/m.
El erector puede ser accionado al mismo tiempo por un puesto fijo o por mando
a distancia. Los movimientos son de accionamiento proporcional o de rampa.
Las dovelas son suministradas por un polipasto, con la concavidad hacia arriba y
las generatrices paralelas al eje del túnel, sobre un alimentador que forma parte del
Back-up.
La tolerancia de colocación de las dovelas es < 5 mm, con relación al anillo
precedente y a todos los elementos del anillo.
El sistema de agarre mecánico de las dovelas consiste en una leva fijada al
erector, que inmoviliza la dovela mediante una pieza que se introduce en el hormigón.
©
_________________________________________________________ Equipos e Instalaciones ____
39
2.1.2.7.- Back-Up
El Back-Up es una estructura móvil de apoyo al TBM, que avanza a la vez que
éste.
Dispone de 7+1 pórticos o remolques con gálibo suficiente para dos trenes de
trabajo de 1,80 m. de ancho y 2,65 m. de alto sobre el carril, y tiene una longitud de
113,61 m., lo que permite el llenado de los escombros y la descarga del mortero,
dovelas y otras funciones.
La parte delantera del Back-Up se encuentra justo detrás del escudo. La parte
trasera se encuentra más cerca de la entrada del túnel.
Todos los elementos del Back-Up están dimensionados de tal manera que las
operaciones conjuntas de excavación y revestimiento, incluídas dentro del ciclo de
avance, sean las únicas que presenten un tiempo crítico.
El ritmo de funcionamiento de la tuneladora está relacionado con el tiempo de
avance por cada anillo de 1,50 m., para lo que es preciso, además de la evacuación del
escombro, los siguientes suministros: dovelas al alimentador y al erector, alimentar la
cuba de mortero para inyección, materiales para formación de espuma, bobinas de cable
de MT y BT y tuberías de distintas longitudes y diámetros para los servicios de agua,
aire comprimido y de ventilación.
Estos suministros son descargados por dos polipastos y recogidos por dos monoraíles, que los distribuyen y colocan en su lugar de utilización.
Las dovelas llegan al Back-Up en dos mesillas sobre vía, cada una lleva medio
anillo, donde serán transportadas por el mono-rail hasta la parte delantera, donde una a
una serán giradas 90º horizontalmente y trasladadas a la mesa de acopio de dovelas y
posteriormente al erector. El enganche y desenganche de la dovela es manual.
©
Equipos e Instalaciones
Vista interior del Back-up. Puede
observarse el sistema de rodadura.
Rampa de salida del Back-up.
©
43
44
Equipos e Instalaciones
Vista posterior del Back-up.
Arriba derecha: cassette de ventilador exterior depósitos espuma: desenrolladores de aire comprimido,
desenrolladores de agua residual e industrial.
A izquierda (rojo): enrollador cable media tensión 15 KV, de 250 m.l. longitud/foso de 50 m. de longitud.
Vista general del Back-up.
Lado derecho: bombas y depósitos de espuma y tanque de agua industrial.
Central: cinta nº 2.
Lado izquierdo: bombas de mortero y los armarios de los variadores de frecuencia.
©
Equipos e Instalaciones
Vista trasera del Back-up.
Vista lateral del Back-up.
©
45
46
__________ Equipos e Instalaciones __________________________________________________
2.1.2.8.- Sistema de guiado y conducción
El sistema de guiado de la máquina es el sistema Leica-Dywidag. Es un sistema
que determina la posición y dirección de la máquina y la compara con los datos
correspondientes al trazado teórico, previamente introducidos en el ordenador del
sistema.
En concreto, se trata de determinar la posición de un vector materializado en el
escudo por sus dos extremos, en los que hay situados sendos prismas, cuyas
coordenadas son conocidas, pudiéndose determinar la posición del eje de la máquina,
respecto del mismo, excepto el giro alrededor del vector. Por ello, además de los dos
prismas, el equipo contiene un inclinómetro de doble eje que mide la inclinación por
cabeceo y por alabeo.
El guiado se realiza desde la estación más próxima de la poligonal, que se va
realizando conforme va avanzando el túnel, por medio de una estación total motorizada,
que puede seguir automáticamente el movimiento de los prismas.
El sistema informático, que recibe continuamente los datos de la estación total y
de los inclinómetros, proporciona, por medio de un monitor situado en la cabina de
mando, la información de la situación, orientación e inclinación de la máquina, así como
el giro alrededor de su eje, y los compara con los datos teóricos, facilitando
extraordinariamente la conducción, que se realiza variando la presión de los 4 sectores
de gatos descritos anteriormente para corregir la posición de la máquina en caso de
desviación. En la figura nº 15 aparece una vista de la pantalla del monitor.
TBM-History
Project: LA-AR
Horizontal offset = -0.024 m
-30440.440 m
Vertical offset = -0.023 m
horiz. lead = -0.560 %vert. lead = -0.055 %
TBM-View
-30449.591 m
-30458.728 m
-30449.591 m
inclination: -0.424%
Station
-30460.760 m
TBM position
2344
of total
2368
-30449.591 m
position data dated: 01.20.1996 11:01:14
Figura Nº 15
©
-30442.472 m
roll: +0.408%
Cutterhead
N
E
ELEV
51557.643 m
53686.768 m
158.061 m
_________________________________________________________ Equipos e Instalaciones ____
47
La conducción de la máquina, la velocidad de avance y la de rotación de la
cabeza de corte, se realizan de modo manual. No obstante, existen controles
automáticos que impiden las maniobras inadecuadas que puedan poner en peligro la
seguridad de la máquina.
Se dispara una alarma en
caso de superación de un valor
ajustable de los parámetros de
funcionamiento, conducción y
excavación:
par,
empuje,
balanceo, desplazamiento de la
articulación, etc.
En caso de parada de la
máquina
por
defecto,
la
naturaleza y el origen de este
último se ponen de manifiesto
clara e inmediatamente. La
cabina de pilotaje cuenta con
una pantalla de visualización o
display de mensajes, que
presenta el listado de los 20
últimos fallos.
En la cabina se visualiza
la siguiente información:
Vista de la cabina de control.
•
Marcha/Parada y fallos de todos los órganos de la máquina.
•
Fallos de aislamiento en los distintos arranques.
•
Intensidades de los motores eléctricos principales.
•
Presiones de los grupos hidráulicos (ejemplo: empuje total, empuje
en cada uno de los sectores, tracción back-up, etc.).
•
Fallos de aislamiento en las distintas líneas.
•
Par de los motores eléctricos de accionamiento de la cabeza.
•
Intensidades de los motores de accionamiento de la cabeza a 50 Hz. e
intensidad total de la tuneladora.
•
Detección de fallos de los distintos circuitos de engrase.
©
48
__________ Equipos e Instalaciones __________________________________________________
•
Presiones de los sensores de presión de tierra.
•
Colmatado de los filtros principales y seguridad de nivel de los
depósitos de aceite.
•
Detección de fallos: agua, aire comprimido, etc.
•
Medidas de recorrido de los gatos de empuje.
•
Velocidad y sentido de rotación de la cabeza de corte y excavación.
•
Velocidad de avance instantáneo en metros por hora.
•
Fin de desenrollamiento del cable MT.
•
Definición y valor del sobrecorte.
•
Funcionamiento de las bombas de agotamiento.
•
Detector de metano.
•
Velocidad del tornillo.
•
Presión y volumen de la inyección de mortero.
Una teletransmisión permite la edición en tiempo real o diferido de una parte de
la información en un monitor y una impresora situadas en la oficina de obra.
Se registran los datos de excavación y del accionamiento del conjunto de la
máquina:
•
La velocidad de la cabeza de corte.
•
La potencia consumida por la cabeza.
•
El par.
•
Las presiones de confinamiento de la cámara y del tornillo.
•
La velocidad de avance instantáneo.
•
El caudal de escombros extraídos.
•
El empuje que actúa en cada uno de los 4 grupos de gatos.
•
La potencia consumida en el conjunto de la máquina.
•
La velocidad del tornillo.
•
Los incidentes de funcionamiento detectados por el autómata.
•
El punto métrico.
©
50
__________ Equipos e Instalaciones __________________________________________________
2.2.- POZO DE ATAQUE
Estaba situado en la ubicación de la estación de Arroyo del Fresno, inicio del
túnel, ya que el tramo Arroyo del Fresno-Pitis se construyó a cielo abierto en falso
túnel.
Vista general de instalaciones, incluido acopio de dovelas.
La boquilla del túnel estaba formada por los muros pantalla, correspondientes al
muro piñón de la estación y 48,00 m. de los muros longitudinales, así como dos muros
de vuelta, a modo de aletas de estribo de puente.
Los muros pantalla, de 1,00 m. de espesor, se realizaron desde una explanación a
la cota 643,50, con la cara superior de la viga de coronación a la cota 645,40 y el pie de
pantalla a la 623,50.
©
Equipos e Instalaciones
PLANTA GENERAL DE
INSTALACIONES Y ACOPIOS
2.300 m²
N
PLANTA
DE
HORMIGÓN
0
3.0
DEPÓSITO
GASÓLEO A
6,09 x 3,50
ALCANCE GRÚA PARA
ACOPIO DE DOVELAS
R = 42 m.
TALLER AUXILIAR
DE 7 x 3
N
CÉ
MA 2
AL 0 x 1
5
ACOPIO MATERIAL
FERROVIARIO (VAGONES)
0
5.0
S
PIO
ACO ERIAL
MAT BRA
O
R
LLE
TA x 12
25
FOSA
SÉPTICA
AS
EO
S
AS
VEL
DO ADAS
DE
IC
LOS REFAB
P
ANIL
1 2 0 6 = 108
18 x
ENCARGADOS
DE MAQUINARIA
VESTUARIOS
C.T. 5000 Kw
ACCESO
S
S
NA
CI
FI
APAR
CAM
IEN
DEPÓSITO
GASÓLEO B
6,09 x 3,50
O
TO
COMEDOR
PLANTA
MORTERO
COMPRESOR
20 x 6
S
NA
CI
FI
O
BÁSCULA
A
GRÚ
DEPÓSITO DE
AGUA INDUSTRIAL Ø11
ZONA DE MONTAJE
DE TUNELADORA
©
51
52
__________ Equipos e Instalaciones __________________________________________________
La cota de excavación entre muros, para ejecución de la solera, fue la 632,50,
quedando la solera y la explanación general a la cota 633,62.
El resto de la excavación, necesaria para contener la playa de vías y el foso de
tierras, se realizó ataluzando el terreno.
El trasdós del muro frontal era un relleno de baja calidad y se sustituyó,
previamente, por un mortero pobre, para facilitar la estabilidad del muro y la excavación
de la máquina en la fase inicial.
En la zona de montaje del escudo se realizó una cuna de apoyo con la forma
circular de aquél, continuándola hacia atrás para que las condiciones de apoyo del backup fueran las mismas que en el túnel.
La cuna, en la zona trasera del escudo está integrada en la cimentación de la
estructura.
2.2.1.- Estructura de empuje
La estructura de empuje, para el primer arranque de la máquina, se dimensionó
para absorber el empuje necesario, según características del terreno, para el avance en
los primeros 150 m. (a40.000 kN).
La estructura básica estaba formada por dos muros de hormigón armado de 8,50
m. de altura y 9,00 m. de longitud en la base, con 1,00 m. de espesor, cimentados con
una zapata de 20,3 m. de longitud, 10,70 m. de ancho y 3,00 m. de canto en la zona
donde no hay cuna. Disponía, además, de un rastrillo de 2,50 m. de profundidad para
conseguir el coeficiente de seguridad necesario al deslizamiento. (Ver figura 16)
Sobre estos muros apoyaba una estructura metálica, cuya función era llevar las
cargas, introducidas en un anillo circular por la tuneladora, hasta los muros soporte.
En la estación de Peñagrande se utilizaron las pantallas longitudinales del
edificio y un regruesamiento de la solera, para absorber los empujes horizontales de la
tuneladora. En la figura 17 se describe la estructura de empuje utilizado en Peñagrande.
Antes de la puesta en marcha de la tuneladora, se coloca, dentro del escudo un
primer anillo de dovelas metálicas y un segundo anillo estándar de hormigón, sobre el
que empezará a empujar la tuneladora, según se ve en la figura 18.
©
Equipos e Instalaciones
Estructura de empuje en el pozo de ataque.
©
53
Equipos e Instalaciones
ESTACIÓN: ARROYO DEL FRESNO
MUROS DE HORMIGÓN DE LA ESTRUCTURA DE EMPUJE
1.90
10.93
1.50 1.50 0.32
B
0.66
HEB-300
6.04
6.00 ZONA DE APOYO
1%
PANTALLA
7.613
1.00
8.50
9.00
1%
4.860
H. NIVELACIÓN H-125
B
EJE TÚNEL
DETALLE
0.90
CARRIL
ANILLO D. METÁLICA
ANILLO D. HORMIGÓN
637.030 EJE ESCUDO
0.05
8.43
0.50
EJE TÚNEL
D
C
LÍNEA EXCAVACIÓN
27.95
20.337
1.25
1.25
0.53
1.00 0.35
0.10
2.50 3.00
54
D
1.00
4.00
C
19.00
12.40
SECCIÓN A-A
B
D
C
1.00
1.00
6.60
48.00
1.00
1%
A
1%
14.00
18.00
A
1%
1.00
20.337
D
1.90
100
5.75
1.28
6.50
4.860
6.04
3.65
3.65
1.00
18.00
H. NIVELACIÓN H-125
1.00
6.455
0.53
0.63
3.00
3.00
18.00
0.395
32º 32º
0.675
5.325
1.00
3.83
0.53
0.53
0.395
2.50 3.00
14.00
18.00
3.755
6.455
0.675
6.455
0.855
5.09
R=
4.2
15
0.53
6.455
0.63
1.90
1.90
0.10
0.53
10.70
1.00
1.00
5.75
20º 20º
PTE 1 %
DETALLE
7.00
EJE ESCUDO
R=
HEB-300
1.50
5.504
4.874
1.00
1
0
100
1.50
1
4.7
1
1
0.32
100
ANILLO DOVELA
METÁLICA
ANILLO DOVELA
DE HORMIGÓN
C
12.00
B
PLANTA
5.325
SECCIÓN D-D
SECCIÓN C-C
Figura Nº 16
©
1.00
Equipos e Instalaciones
55
ESTACIÓN: PEÑAGRANDE
ESTRUCTURA METÁLICA DE EMPUJE
3270
3785
1500
800
1 RIGIDIZADOR
e=30 mm
PLACA TIPO F
320
600
2563
¹ 260x30
320
ANILLO METÁLICO
320
600
¹ 320x30
¹ 260x30
SECCIÓN A-A
¹ 320x30
40
SOLERA
RELLENO DE
HORMIGÓN
656.17
1016
JUNTA DE
HORMIGONADO
SECCIÓN B-B
175 320
4 TALADROS Ø28
PARA 4 TR-27
RELLENAR LA ZONA ENTRE ELEMENTO
METÁLICO Y HORMIGÓN CON MORTERO
DE CEMENTO TIPO GROUT
SECCIÓN C-C
600
3124
600
1990
3121
1746
PLACA TIPO E
320
45.00°
0
320
653.56
55
TUERCA
SOLDADA
SOLERA
2474
2090
40
1812
ANILLO METÁLICO
PÓRTICO
652.68
4 GEWI 20
MORTERO DE NIVELACIÓN
e=30 mm
TALADROS ROSCADOS
PARA TR-22
SECCIÓN D-D
ALZADO
8750
3624
2563
2563
A
B
A
B
D
TALADROS ROSCADOS
PARA TR-22, UNIÓN
CON DOVELA METÁLICA
2563
PÓRTICO
2474
653.56
652.68
RELLENAR LA ZONA ENTRE ELEMENTO
METÁLICO Y HORMIGÓN CON MORTERO
DE CEMENTO TIPO GROUT
C
C
ALZADO ANILLO METÁLICO
Figura Nº 17
©
7865
2828
R=
42
15
D
56
Equipos e Instalaciones
ESTACIÓN: PEÑAGRANDE
ESTRUCTURA METÁLICA DE EMPUJE
DOVELA METÁLICA
Ø 9070
Ø 8430
320
320
DOVELA
23
15
.69
42
27
R=
=
°
a
R
45
°
23
.69
35
27
27
27
.69
23
°
.69
23
°
ANILLO DE DOVELAS METÁLICAS
(13 DOVELAS)
DOVELA
METÁLICA
DOVELA DE
HORMIGÓN
ANILLO
METÁLICO
DETALLE SITUACIÓN DOVELAS,
ANILLO Y PÓRTICO
TALADRO Ø23 PARA TR-22
UNIÓN ENTRE DOVELAS
METÁLICAS
¹ 25
Ø45
A
A
120
¹ 25
¹ 25
1500
¹ 25
¹ 25
¹ 25
120
Ø45
¹ 25
TALADRO Ø23 PARA TR-22
UNIÓN CON ANILLO METÁLICO
TALADRO Ø45
PLANTA-SECCIÓN DOVELA DESARROLLADA (a)
=
=
=
=
¹ 25
320
¹ 25
Figura Nº 18
©
35
¹ 25
R= 45
SECCIÓN A-A
120
5
¹ 25
R= 4374.5
¹ 25
¹ 25
R= 421
Ø45
¹ 25
PÓRTICO
¹ 25
_________________________________________________________ Equipos e Instalaciones ____
57
Los anillos que quedan al descubierto, cuando avanza la tuneladora, se arriostran
mediante estructura metálica anclada a la solera.
2.2.2.- Acopio y carga de dovelas
Se mantiene un acopio de dovelas en obra, suficiente para tres meses de trabajo
de la tuneladora.
Acopio de dovelas.
Se acopian en paquetes de tres tipos:
•
Paquete formado por las dovelas, que se mencionan, de abajo arriba:
A4, C, B, A2, A3, A1 (véase apartado 3.1.3).
•
Paquete formado por 6 dovelas K.
•
Paquete con 4 piezas de solera.
Para la descarga, manipulación y carga de dovelas se dispuso de una grúa torre,
así como una grúa pórtico.
©
58
__________ Equipos e Instalaciones __________________________________________________
Este pórtico es el que carga los vagones que llevan las dovelas y los suministros
del túnel de raíl, tubería, etc.
2.2.3.- Foso de recogida de tierras y volcador automático
Los vagones con las tierras de la excavación vierten, mediante un volcador
automático, en un foso de dimensiones de 4 x 4 m y 50 m. de longitud, desde el que una
retroexcavadora carga las tierras en los camiones, para su transporte a vertedero.
El volcador está situado paralelamente al foso y
descarga los 5 vagones de cada convoy. Está formado por tres elementos:
•
Una unidad de apertura (elemento móvil) que vuelca los vagones.
•
Una unidad de cierre (fija) que cierra los vagones.
•
Sistema de accionamiento para la unidad de apertura.
El proceso de funcionamiento es el siguiente:
•
El tren sitúa el tren de desescombro, formado por cinco vagones
normales más el vagón tándem, sobre la vía dispuesta al borde del
foso de tierras. La unidad de apertura, constituída por un carro, que
avanza por una vía paralela a la de estacionamiento del tren, hace
bascular lateralmente a los cinco vagones normales. La unidad de
apertura regresa, a continuación, a su puesto de partida, impulsada
por la unidad de reenvío. Al mismo tiempo, se procede a la descarga
hidráulica del tándem, que lleva un dispositivo diferente al del resto
de los vagones.
•
A continuación, el tren avanza hacia la unidad de cierre, que pone los
vagones en posición vertical.
©
_________________________________________________________ Equipos e Instalaciones ____
59
2.2.4.- Playa de vías
La playa de vías tiene como finalidad permitir el posicionamiento de las trenes
en los puntos de carga, descarga y mantenimiento. Su diseño debe dar prioridad a
aquellos movimientos de los trenes que conduzcan a las posiciones en las que se
realicen operaciones de mayor duración, dentro del ciclo de trabajo, con objeto de
reducir la duración de éste al mínimo posible.
En esta obra se han dispuesto cuatro vías para tren, además de los carriles de la
grúa pórtico y del sistema volcador de vagones. Mirando a la boca del túnel y de
izquierda a derecha hay las siguientes vías:
•
Vía a foso de taller y acceso al acopio activo de dovelas. Tiene un
desvío para conexión con la vía izquierda del túnel. En esta vía se
cargan las dovelas.
•
Vía de estacionamiento de trenes. Tiene desvío de conexión con la
tercera vía y con la vía izquierda del túnel.
•
Vía de desescombro de tierras. Conduce al foso de escombro. Tiene
desvío de conexión con la vía segunda de la playa y con la vía
derecha del túnel.
•
Vía de carga de mortero. Tiene desvío de conexión con la vía derecha
del túnel.
A lo largo de la ejecución de la obra, hubo que añadir una vía adicional para
carga de dovelas, dentro de la zona de actuación de la grúa pórtico, porque la vía de
carga, que conduce al foso taller, resultaba insuficiente por acumulación de vagones
para reparar.
Esta playa de vías resultó poco eficiente, por requerir excesivo número de
desplazamientos de la locomotora auxiliar con los vagones de mortero y de dovelas, y
se ha mejorado sensiblemente en las obras siguientes del Acceso a Barajas y Ferrocarril
de Alcobendas.
Las vías apoyan en traviesas de madera de 1,60 x 0,15 m., separadas 0,65 m.,
con placa de asiento y tirafondos tipo RENFE. Las traviesas están embebidas en una
losa de hormigón H-150 de 0,15 m. de espesor. El ancho de vía es de 0,90 m. y el carril
es de 42 kg/m., en tramos de 12,30 m.
©
60
Equipos e Instalaciones
CARRIL ACCESO
AL ACOPIO ACTIVO
Y TALLER
25060
CARRIL ENTRADA DOVELAS
SISTEMA VOLCADOR VAGONES
CARRIL DESESCOMBRO TIERRAS
36490
CARRIL
PÓRTICO
EJE TÚNEL
8630
7615
SITUACIÓN DE DESVÍOS
EN PLAYA DE VÍAS
633.620
3050
A
A
4550
1282.5
1050
1167.5
700
2450
4000
FOSO TIERRAS
6000
11000
SECCIÓN B-B
CARRIL ACCESO
AL ACOPIO ACTIVO
Y TALLER
B
CARRIL LÍNEA
MORTERO
EJE TÚNEL
130000
SISTEMA VOLCADOR
VAGONES
B
50000
FOSO TIERRAS
633.620
1050 1050
2350
16600
20000
3150
FOSO TALLER
C
CARRIL ACCESO AL
ACOPIO ACTIVO Y TALLER
CARRIL
PÓRTICO
EJE TÚNEL
9450
4000
CARRIL
ENTRADA
DOVELAS
CARRIL
DESESCOMBRO
TIERRAS
633.620
FOSO
TALLER
2450
1050
3050
2000
C
11500
2000
SECCIÓN A-A
3050
4550
3500
1050 2450
4550
22000
SECCIÓN C-C
16600
38600
PLANTA
Figura Nº 19
©
_________________________________________________________ Equipos e Instalaciones ____
61
2.2.5.- Trenes de transporte
El transporte del escombro al exterior del túnel, y el de dovelas y resto de
materiales a la tuneladora, se realiza mediante trenes. El número de trenes varía en
función de la distancia que haya desde la tuneladora hasta la boca de entrada y de la
pendiente del túnel. En esta obra, se utilizaron hasta 4 trenes, tres trabajando y uno a
disposición.
Se dispone, además, de un tren para transportar al frente, el personal de turno o
visitas, carriles, tuberías, grasas, mástic, tensoactivo (espumas), cable media tensión,
etc.
Es importante, especialmente cuando se trabaja en modo cerrado, lograr la
estanquidad de los vagones para evitar la caida de barro a la vía, lo que provoca, entre
otras cosas, una disminución del coeficiente de adherencia entre los equipos de tracción
y carril.
2.2.6.- Planta de mortero
La planta, empleada para la fabricación del mortero de inyección en el trasdós de
dovelas colocadas en túnel, es una TEKA, con capacidad para
producir 20 m3 por hora.
Consta de una estrella de áridos con tamaño único de 0 a 5 mm., un silo de
cemento de 40 T de capacidad y dos silos de cenizas volantes de 40 T cada uno.
©
62
__________ Equipos e Instalaciones __________________________________________________
Se completa con un “agitador-mezclador de hormigón”
con capacidad de 11 m3 que sirve como depósito intermedio.
En primer plano, se aprecian los compresores y al fondo, la planta de mortero.
2.3.- INSTALACIONES
2.3.1.- Instalación eléctrica
El suministro eléctrico al túnel y a las distintas instalaciones del pozo de ataque
está encomendado a tres transformadores de M.T. alimentados por una línea eléctrica
trifásica de 20 kV de la compañía Iberdrola, de las siguientes características:
- Dos transformadores de 2.000 KVA. Entrada 20 kV y salida 15 kV.
Estos dos transformadores alimentan al cable de 15 kV que suministra
energía a la Tuneladora. Es un cable 12/20 kV y 3½ x 50 mm2 de
sección en tramos de 250 m conectados por medio de cajas de empalme.
- Un transformador de 1.000 KVA. Entrada 20 kV y salida a 380 voltios.
Este transformador alimenta:
©
_________________________________________________________ Equipos e Instalaciones ____
63
•
La iluminación exterior, compuesta por tres torres de
iluminación con lámparas de vapor de sodio de 1.000 W y
halógenas de 2.000 W.
•
Línea de 380 V para la acometida eléctrica a todas las
instalaciones de la obra: taller, grúa torre, compresores,
ventilador, grúa pórtico, alumbrado, oficinas, playa de vías
grupo de presión, grupos de desagües y volcador de vagonas.
•
Lámparas fluorescentes estancas IP-65, 110 V y 2x36 W,
cada 12 m. en sección de túnel.
•
Equipos de emergencia de 32 lúmenes con permanencia sin
rótulos situados cada 72 m.
Potencia total instalada:
Túnel: 4.000 KVA.
Exterior: 1.000 KVA.
2.3.2.- Instalación de agua
Las necesidades de agua en el túnel son las siguientes:
•
Inyección de agua en el frente a través de bombas existentes
en el EPB.
•
Inyección de bentonita en el frente y laterales del EPB.
•
Refrigeración del escudo EPB: motores eléctricos y equipos
hidráulicos.
•
Inyecciones de espuma.
•
Operaciones de limpieza y mantenimiento.
El sistema de refrigeración del escudo consta de un circuito cerrado que enfría
los 10 motores eléctricos, los variadores de frecuencia y los equipos hidráulicos. Este
circuito aporta agua cuando la temperatura es superior a 35ºC.
Depósito de agua y bombeo
Es un depósito de chapa de acero ondulado galvanizado, con las siguientes
características geométricas:
- Diámetro 13,465 m., con altura útil de 3 m.
- Volumen: 427 m3.
©
64
__________ Equipos e Instalaciones __________________________________________________
El depósito lleva incorporado un desagüe de fondo, compuesto de una válvula
mariposa y un tubo de acero de 5”, que vierte al desagüe general de la obra, en caso de
exceso de agua. Además, se ha dispuesto una conducción de 5” que lo une con los
grupos de bombeo, desde donde parte una tubería, también de 5”, para la alimentación
de la tuneladora.
El bombeo se realiza mediante dos motobombas verticales de 15 kW/ud.
2.3.3.- Aire comprimido
Las necesidades de aire comprimido son:
- Exterior : taller, playa de vías y ayuda al cierre de vagonas, mediante tres
tornillos que sujetan el cierre lateral que se abre al bascular el vagón.
- Túnel: instalaciones del escudo y Back-Up e inyección de lechada.
- Herramientas neumáticas: fijación de dovelas, vía, soporte a lo largo del
túnel y también al circuito neumático de la tuneladora.
- Fabricación de espuma.
- Presurización del frente: aire respirable en las esclusas y cámara de corte
con presiones máximas de 3 bares. Se ha utilizado la presión de 1 bar.
En estos trabajos sería conveniente tener un grupo electrógeno de ayuda.
Las instalaciones exteriores de suministro de aire comprimido son 3
compresores montados en paralelo. Dos
compresores funcionan simultáneamente y un tercero está en reserva. La potencia de
cada compresor es de 110 kW y el caudal nominal es 17,4 m3/min. a 7 bares de presión.
Cada compresor dispone de un calderín de 2 m3 de capacidad.
El aire se inyecta en el túnel a través de una tubería de 5” de diámetro
descompuesta en tramos de 6 m.
2.3.4.- Ventilación del Túnel
Ventilación primaria (soplante):
Las necesidades totales de ventilación primaria en el Túnel son de 28,31m3/s, donde
están incluidos:
©
_________________________________________________________ Equipos e Instalaciones ____
65
- Caudal de aire necesario para EPB y Back-Up, para todo el túnel,
incluido aire necesario para mantener el tunel fresco (< 25ºC) :
2,85 m3/s por cada 1.000 KVA instalados.
- Caudal de aire necesario para la dilución de gas producido por el tráfico
de las locomotoras:
se considera necesario 4,5 m3/seg por cada 100 kW de potencia
diesel, resultando un total de 19,76 m3/seg.
Instalación:
1 ventilador doble contrarrotatorio en serie:
Potencia instalada: 2x55 kW.
Caudal de aire: 32,00 m3/seg a una presión de 1.500 Pa
El aire se inyecta por una tubería de 1.600 mm. de diámetro y hasta 3.500
m. de longitud.
Ventilación secundaria (aspirante):
Absorbe el aire en la cabeza del escudo y mesa de dovelas y lo expulsa al final
del Back-Up, en el remolque 7.
Instalación:
1 ventilador eléctrico:
Potencia instalada: 90 kW.
Caudal de aire: 15 m3/seg.
La tubería es de diferentes diámetros.
2.3.5.- Telefonía
Hay un cable de comunicaciones de 14 pares para voz y datos de la tuneladora
hasta la oficina de obra en superficie, que sirve para los siguientes servicios:
- La instalación telefónica comunica las oficinas, almacén, playa de vías, grúa
pórtico, planta de mortero, túnel y EPB.
©
66
__________ Equipos e Instalaciones __________________________________________________
- En el túnel, con conexiones cada 200 m. señalizados, para conexión del
teléfono del conductor de la locomotora.
- Módem, para la comunicación de los parámetros de la tuneladora.
- Módem, para los datos topográficos de la tuneladora.
Entre el EPB y el Back-Up hay 10 teléfonos con centralita interna en la cabina
del operador del EPB, desde donde también se puede llamar al exterior.
©
_________________________________________________________ Ejecución de la obra ______
67
3.- EJECUCIÓN DE LA OBRA
3.1.-EJECUCIÓN DEL TÚNEL
©
70
_________ Ejecución de la obra _____________________________________________________
3.1.2.- Perforación de túnel con escudo de presión de tierras (EPB)
La excavación de este túnel se realiza con un escudo de presión de tierras de
9,38 m. de diámetro de excavación.
El revestimiento está constituído por dovelas de hormigón armado atornilladas
de 32 cm de espesor, 1,50 m. de longitud y 8,430 m. de radio interior.
El espacio que resulta entre el trasdós de las dovelas y el terreno (teóricamente
15,5 cm.) se inyecta con un mortero.
La conexión entre el frente y el exterior, se realiza mediante un tren de
maniobras que retira el escombro y lleva al frente las dovelas y el mortero de inyección.
3.1.2.1.- Excavación. Descripción de modos de trabajo
Modos de funcionamiento:
Modo abierto:
Es el modo en el que la cámara de escombro está a la misma presión que el
interior del escudo. El terreno se excava mediante la cabeza de corte, y cae al fondo de
la cámara de escombro a través de las aberturas de la cabeza. A continuación, por la
acción de una serie de palas y el propio giro de la cabeza de corte, el terreno remonta
sobre la cabeza de corte y cae en una tolva situada en el centro de la cámara de
escombro. A continuación, se evacua mediante una sucesión de dos cintas
transportadoras (C1-C2) en el Back-up y se carga en los vagones de escombro del tren
de servicio mediante una cinta móvil (C3).
Este tipo de funcionamiento se reserva a terrenos de una buena consistencia
mecánica, cuyo contenido en agua es inferior al 25% y en los que la permeabilidad
©
_________________________________________________________ Ejecución de la obra ______
71
previsible o el nivel de la capa freática permitan asegurar que las avenidas en la cámara
de escombro no serán superiores a 50 m3/h. Este modo es el que más productividad
asegura a la máquina y, por el contrario, está sujeto a una mayor probabilidad de
incidencias que en modo cerrado.
Modo cerrado:
En este modo, el sistema de extracción de la cámara de escombro permite
guardar una presión de confinamiento en la cámara. El terreno se excava y transita hasta
la cámara de escombro a través de las aberturas de la cabeza.
El tornillo sin fin extrae el terreno. Al inicio de la excavación, el tornillo está
parado y no extrae nada de la cámara. Así, se consigue que ésta se llene de la mezcla del
material, de agua nativa o añadida y de espuma. Esta mezcla es removida por los pies de
la cabeza y las barras de mezclado.
Como consecuencia, a medida que la excavación se desarrolla, la presión de
mezcla aumenta hasta alcanzar la presión de tierra deseada. Después, se arranca el
tornillo, ajustando la velocidad de rotación, de forma que se equilibre el caudal entrante
(terreno + agua + espuma) y el caudal saliente; la pérdida de carga, a lo largo del
tornillo, mantiene la diferencia de presión entre la entrada y la salida. Si se cambian los
parámetros de excavación, empuje y volumen de aditivos inyectados, hay que adaptar la
velocidad del tornillo para conservar la presión constante.
En modo de colocación de dovelas o en parada, hay que inyectar aditivo
espumante cada cierto tiempo para compensar fugas.
3.1.2.2.- Parámetros básicos
a) Presión de confinamiento
Este parámetro debe ser seleccionado en función de las imposiciones del
proyecto y del estudio geológico asociado.
La presión de confinamiento de la cámara sirve para varias cosas:
•
Equilibrar la presión hidrostática del nivel freático.
•
Equilibrar la presión horizontal del terreno.
•
Participar en el sostenimiento de la bóveda, con el objetivo de evitar
sobreexcavaciones.
Esta presión no debe ser más alta de la necesaria.
©
72
_________ Ejecución de la obra _____________________________________________________
b) Inyecciones en el frente
b.1) Inyección de agua.
En modo cerrado de excavación la cantidad en agua del terreno extraida por el
tornillo debe estar comprendida entre el 25% y el 40%. Por debajo de este valor, la
mezcla terreno-agua en la cámara es difícilmente maleable, teniendo que recurrir a la
inyección de agua en la cámara.
Por encima del 30%, la mezcla es demasiado líquida y difícilmente se asegura la
estanqueidad del tornillo sin fin.
b.2) Inyección de espuma
La espuma es una mezcla de agua del producto tensoactivo (capaz de producir
burbujas con buenas características de estabilidad bajo presión) e inyectado con aire a
una determinada presión.
Las funciones más importantes de la espuma son:
•
Refuerzo de estanquidad al agua del terreno.
•
Homogeneización de la mezcla en la cámara, rellenando los vacios
creados por el esponjamiento del terreno.
•
Disminución del coeficiente de rozamiento del terreno con el acero.
•
Evitar la adherencia del terreno sobre las estructuras metálicas.
•
Conservar la homogeneidad de la mezcla en el tornillo.
Para producir la espuma, se lleva la mezcla acuosa con los productos bajo
presión al sistema de generación de espuma. Se dosifican en función del caudal dados
en cabina y del avance de la tuneladora y, a continuación, se mezcla con una proporción
ajustada de aire.
c) Empuje
Este valor es el resultado de las presiones de la máquina contra el terreno, por lo
tanto, depende de:
• La máquina (longitud y posición del centro de gravedad).
• El terreno encontrado.
• El modo de funcionamiento y de la presión de confinamiento.
©
_________________________________________________________ Ejecución de la obra ______
73
• Otros ajustes de la tuneladora (velocidad de corte y avance).
• El trazado del túnel y cobertura.
Para determinar los ajustes de empuje, hay que elegir los criterios siguientes:
• Presión de confinamiento.
• Velocidad de avance de la máquina.
• Velocidad de rotación de la cabeza.
• Valor del empuje total.
• Repartición del empuje y guiado de la tuneladora.
Estos criterios dependen unos de otros. El ajuste final de la máquina lo hace el
piloto mediante ajustes sucesivos. Es importante comprender la influencia de cada
parámetro sobre los otros, para la buena conducción y excavación con la TBM.
c.1) Velocidad de avance de la máquina
Los valores nominales son:
• 80 mm/min. en modo abierto (extracción por cinta primaria).
• 50 mm/min. en modo cerrado (extracción por tornillo).
Para el óptimo rendimiento, el funcionamiento debe de estar lo más cerca de
estos valores. Pero, como el valor del empuje es proporcional al avance, puede ser
necesario disminuir la velocidad, si el empuje total es demasiado fuerte.
c.2) Velocidad de rotación de cabeza de corte
La velocidad de rotación puede variar entre 0 y 2,4 r.p.m., con un par máximo a
0,8 r.p.m. de 16.730 kN.x m. Las velocidades nominales de funcionamiento estarán
comprendidas entre los valores siguientes:
• 0,5 - 0,9 r.p.m. en suelo y modo EPB.
• 1 r.p.m. en suelo o rocas fragmentadas y modo abierto.
• 2 - 2,4 r.p.m. en rocas coherentes plena cara.
c.3) Empuje total
El empuje debe variar, en condiciones normales, entre 8.000 kN y 20.000 kN en
modo abierto, y entre 12.000 y 45.000 kN en modo cerrado. Estos valores no se deben
sobrepasar en funcionamiento normal.
No hay que aplicar un empuje, con la cabeza de corte parada, superior a 20.000
kN.
©
74
_________ Ejecución de la obra _____________________________________________________
Las variaciones rápidas de empuje deben señalarse al responsable de la máquina.
La aplicación de empuje total (80.000 kN) o del desbloqueo (100.000 kN)
deberá hacerse después de asegurarse de forma cierta que el bloqueo de la máquina
provenga de empujes altos del terreno y después de la autorización del responsable de la
máquina.
El procedimiento de desbloqueo deberá realizarse de forma que no se apliquen
jamás más de 35.000 kN, siendo la velocidad de la cabeza inferior a 0,6 r.p.m. y la
velocidad de avance inferior a 0,1 cm/min.
c.4) Reparto del empuje
La dirección de la máquina se obtiene mediante el reparto del empuje sobre el
anillo de dovelas.
Para que la máquina continúe en una trayectoria definida, hace falta que la
resultante de los esfuerzos de empuje esté descentrada hacia la parte baja de la
tuneladora. Este valor de descentramiento depende de:
• La geometría de la máquina.
• La reacción del terreno sobre el frente de excavación.
• La presión de tierra.
• El coeficiente de rozamiento del escudo con el terreno.
La máquina tiene instalados dos métodos para ajustar el descentramiento del
empuje:
1. Zonas de ajuste de presión:
Los gatos de empuje están repartidos en cuatro grupos, alto, bajo,
izquierda y derecha. Cada grupo posee su reglaje para limitar la presión,
mandado desde la cabina.
2. Selección de gatos:
Cada uno de los gatos, se puede aislar del circuito hidráulico por una
electroválvula controlada en cabina.
El funcionamiento de la tuneladora permite conducir con los dos métodos,
variando la presión, o combinar las dos soluciones.
©
_________________________________________________________ Ejecución de la obra ______
75
c.5) Par de la cabeza de corte
Este parámetro no es constante en la excavación. En ciertas condiciones de
terreno heterogéneo, puede variar de forma importante. Si se hace funcionar muy
próximo al límite alto del par, se corre el riesgo de bloquear la cabeza en el momento de
una variación grande.
El par nominal máximo es de 16.730 kN x m. a 0,8 r.p.m., siendo aconsejable no
sobrepasar el 60%, es decir, 10.000 kN x m.
Para disminuir el par, se debe elegir:
• Disminuir la velocidad de avance.
• Aumentar la velocidad de rotación.
• Aumentar el volumen de inyección de espuma.
Las variaciones rápidas del par y las fluctuaciones importantes deben señalarse
imperativamente al responsable de la máquina, a fin de que pueda analizar su origen.
Estos fenómenos son, en general, indicadores de problemas de excavación. Esta
variación puede provenir del terreno (naturaleza o humedad). También puede provenir,
de la venida del frente, de la convergencia de la bóveda, del colmatado de las aberturas
de la cabeza, de la presencia de objetos duros en el frente, etc. Cada caso deberá ser
analizado en término de riesgo para la máquina, antes de tomar cualquier decisión de
eliminar la causa o de continuar en las mismas condiciones.
3.1.2.3.- Ciclo de trabajo de excavación
Comienza con la llegada de la maniobra al frente. Se trasvasa el mortero desde
el vagón al depósito situado en el Back-up del escudo y se liberan automáticamente,
mediante unos gatos, las dovelas que formarán el siguiente anillo a colocar, que vienen
sobre dos mesillas. A partir de este momento, la maniobra queda libre para situar cada
vagón de escombro bajo el final de la cinta secundaria y comienza la excavación.
El arranque se realiza en el orden siguiente:
1. Cinta nº 3.
2. Cinta nº 2.
3. Cinta nº 1.
4. Rotación cabeza de corte.
5. Central hidráulica, gatos de empuje.
6. Central de mortero, inyectando mortero por 4 líneas.
7. Bomba de inyección de mástic.
©
76
Ejecución de la obra
Vista desde dentro del túnel al exterior. Cinta nº 2 y tubería de ventilación secundaria.
Enclave: Láser para el guiado de la máquina.
©
_________________________________________________________ Ejecución de la obra ______
77
En caso de trabajar en modo cerrado, el tornillo sin fin sustituye a la cinta nº 1.
La cabeza de corte comienza a girar y los gatos hidráulicos, situados en el
perímetro interior del blindaje estacionario, empujan sobre el último anillo colocado,
impulsando el escudo hacia delante. El material entra por las compuertas a la cámara de
escombros desde donde se sacará, mediante el tornillo sin fin o la cinta, dependiendo de
que se trabaje en modo cerrado o abierto.
El material pasa de la cinta nº 1 a la cinta nº 2 y de ésta a la nº 3, de donde cae a
los vagones de escombro. Al producirse el avance del escudo, la cola del mismo va
retirándose del anillo que entra en contacto con el terreno, mientras que se produce la
inyección del mortero, que rellena el sobreancho excavado.
El operador de la tuneladora dirige el guiado, controlando los parámetros
necesarios en cabina. Con el parámetro de longitud de elongación de los gatos de
empuje, comprobará que la longitud excavada corresponde al peso del escombro que
llega a los vagones, mediante la estación de pesaje que dispone la cinta nº 2. Es muy
importante este control ya que, de esta forma, se comprueba la estabilidad del frente.
La excavación finaliza cuando se llega a la longitud de elongación establecida.
3.1.3.- Colocación del revestimiento
Formación del anillo
El anillo está formado por:
• 4 dovelas rectas de 4072 mm. de longitud (A1-A4).
• 2 dovelas trapezoidales de 4072 mm. de longitud media (B, C).
• 1 dovela trapezoidal de 2034 mm. de longitud media (dovela de llave K).
La anchura de las dovelas es variable entre 1.458 mm. (dovela de llave) hasta
1.542 mm. del extremo opuesto.
Además, hay una pieza de solera que apoya sobre el anillo y sirve de soporte a
las vías. Esta pieza tiene una longitud de 3.450 mm. y una anchura variable entre
extremos de 1.455 a 1.434 mm.
©
78
_________ Ejecución de la obra _____________________________________________________
Transporte hasta la tuneladora
Se realiza en los vagones-mesilla. La primera mesilla, que es la que primero
entra al túnel, lleva de abajo arriba y por este orden: A1, A3, A2 y pieza de solera. La
segunda mesilla lleva, de abajo arriba las dovelas B, C, A4 y K.
Colocación de la pieza de solera
La pieza se descarga de la primera mesilla con el polipasto de descarga de
dovelas y se coloca por delante del tope de vía del Back-up. Esta posición corresponde
al anillo nº 12, colocado por detrás del erector de dovelas. El polipasto coloca la pieza
encima de las dovelas de base, mientras se calza con el fin de conseguir una nivelación
correcta.
Descarga de dovelas
Las dovelas del anillo se descargan con el polipasto y se colocan en la mesa de
dovelas. Ésta es una estructura metálica de 12,25 m. de longitud, dotada con un sistema
de gatos hidráulicos que facilitan la traslación de dovelas hacia la posición de enganche
del erector. Está situada en la parte inferior del primer tramo del Back-up.
Posición del anillo
El anillo tiene 13 posiciones diferentes, que son el resultado del giro del anillo
alrededor de su eje. Si el trazado se ajustara estrictamente el teórico, la posición de cada
anillo estaría prefijada. Como esto no es así, hay que determinar cada vez la posición
más correcta.
Esto se hace, en primer lugar, teniendo en cuenta que las juntas longitudinales
no deben coincidir en tres anillos seguidos, para evitar la formación de planos más
débiles.
En segundo lugar, midiendo la separación entre trasdós de dovelas y escudo en
parte superior e inferior, derecha e izquierda y midiendo la elongación de los cilindros
de empuje en esos puntos.
La posición de la dovela de llave viene fijada por la mayor distancia de
separación entre trasdós de dovelas y escudo, junto con la menor elongación de
cilindros de empuje.
Colocación
Definida la posición de la dovela de llave, se procede al comienzo de colocación
del anillo que es como sigue:
©
_________________________________________________________ Ejecución de la obra ______
79
El proceso de colocación es automático para el funcionamiento de los cilindros
de empuje.
El operador de la TBM selecciona en cabina “Modo colocación de dovelas en
los cilindros de empuje” y, también, fija la posición de cilindros de empuje que
corresponden a la dovela llave.
A continuación, el operador del erector, ayudándose del radio-mando en
automático, podrá comenzar la colocación del anillo, de tal manera que cuando pulse
retracción de gatos y elongación de gatos (empuje), se producirán las secuencias
automáticamente por el orden que se relaciona a continuación:
Orden de montaje
Tipo de dovela
Posición dovela
1º
A2
Opuesta y derecha llave
2ª
A3
Izquierda A2
3ª
A1
Derecha A2
4ª
A4
Izquierda A3
5ª
C
Derecha A1
6ª
B
Izquierda A4
7ª
K
Cierre anillo
Desde el radio mando se controlan, además, los movimientos siguientes de la
mesa del erector: balance, pivote, traslación, elevación, rotación y aprehensión,
transmitiendo estos movimientos a la dovela.
Por último, se puede realizar la rotación del erector.
Existe la posibilidad de trabajar de forma manual con el pupitre-mesa. En este
caso, las secuencias de retracción-elongación de cilindros de empuje no son
automáticas, sino que serán controladas por el operador del pupitre-mesa.
La presión hidráulica en los cilindros de empuje es de 60 bares en el modo
colocación dovelas, manteniendo, de esta forma, sujeta la dovela mientras se colocan
los bulones de unión.
©
80
Ejecución de la obra
Polipasto para el transporte de dovelas.
Mesa de acopio de dovelas.
©
Ejecución de la obra
Primer pórtico o pórtico anterior.
La dovela llave es la última que se sitúa
en la mesa de acopio de dovelas.
©
81
82
Ejecución de la obra
Colocación de dovela.
Fijación de la dovela al erector.
©
Ejecución de la obra
El maquinista fija la dovela en el erector.
Operario atornillando la dovela.
©
83
84
Ejecución de la obra
Colocación de la pieza prefabricada de apoyo de doble vía y cruces sobre la que circulan los trenes a lo
largo del túnel. Tiene una anchura de 3,450 m. y longitud variable entre extremos de 1,455 a 1,434 mm.
©
_________________________________________________________ Ejecución de la obra ______
85
3.1.4.- Proceso de inyección del mortero
La inyección se realiza simultáneamente con la excavación, por medio de dos
bombas provistas de doble pistón de bombeo, es decir, dos líneas
por bomba con un caudal unitario de 15 m3/hora. A medida que se va excavando el
avance de 1,50 m., se va rellenando el espacio entre el trasdós y el terreno del segundo
anillo por detrás de la excavación.
El tren seguidor lleva una bomba en el vagón de mortero que permite pasar la
mezcla al tanque agitador. De este último tanque, y, mediante la bomba de inyección, se
procede a inyectar en cada uno de los puntos, regulándose en función de dos umbrales
de presión por línea.
El volumen es controlado volumétricamente a través de las emboladas de la
bomba por línea.
El bombeo de mortero se puede realizar de dos maneras: modo manual y modo
automático.
Modo manual
Se selecciona este modo desde la cabina, marcando los puntos de inyección en
que queremos inyectar, y se procede a parar cuando la presión sea la adecuada.
Modo automático
Las inyecciones se efectuarán sobre todos los puntos seleccionados y se
regulan en función de dos umbrales de presión por línea.
Composición del mortero de inyección
No es necesario que el mortero de inyección tenga grandes resistencias, ya que
su objetivo fundamental es rellenar el hueco entre revestimiento y terreno, así
como, colaborar en la impermeabilización del túnel.
Su fraguado debe ser lento, con objeto de evitar obstrucciones en las líneas de
inyección. Es por tanto, recomendable un alto contenido en cenizas volantes.
©
_________________________________________________________ Ejecución de la obra ______
87
3.2- EJECUCIÓN DE ESTACIONES
El proceso de ejecución de las estaciones comienza por la construcción de los
muros pantalla perimetrales del recinto. En aquellas estaciones en que los hay, se
efectúa la construcción de los pilares, que se realizan empotrando pilares metálicos en
pilotes realizados con paneles de pantalla. La ejecución de forjados y la posterior
excavación se realizó siguiendo un proceso típico ascendente descendente, utilizando
los forjados para el apuntalamiento de las pantallas.
En todas las estaciones, salvo la de Peñagrande, se excavó hasta nivel de solera,
una vez que había pasado la tuneladora, construyendo por tanto el revestimiento normal
del túnel. Esta solución es mucho más rápida que el arrastre de la tuneladora por el
recinto excavado.
En la estación de Avenida de la Ilustración, la vía va muy profunda. El
revestimiento del túnel no era capaz de soportar el empuje pasivo de las pantallas con la
excavación a nivel de cara inferior del forjado de vestíbulo, por la gran
descompensación de fuerzas horizontales y verticales que se producía. Por ello, se
©
88
_________ Ejecución de la obra _____________________________________________________
previó la colocación de unos elementos internos de rigidización del revestimiento,
desplazables según el eje del túnel, atacando la excavación y construcción del forjado de
vestíbulo por etapas, de forma que estuviera rigidizado el revestimiento en la zona
excavada y sin el forjado construido.
La unión de los forjados con las pantallas se realizó rozando las pantallas hasta
llegar a las armaduras y colocando barras ancladas con resina epoxi.
3.3.- TRATAMIENTOS DEL TERRENO EN PUNTOS SINGULARES
Con el fin de minimizar el potencial riesgo de asientos en ciertos puntos
cercanos a edificaciones o a estructuras, en los que el recubrimiento del túnel es inferior
a un diámetro, se han realizado los siguientes tratamientos:
P.K. 3+310
ORIGEN DE OBRA
P.K. 0+000
P.K. 4+078
FINAL DE OBRA
EXCAVACIÓN
A CIELO ABIERTO
EXCAVACIÓN CON TUNELADORA
ESTACIÓN DE
ANTONIO MACHADO
P.K. 0+675
ESTACIÓN DE
ESTACIÓN DE
PEÑA GRANDE AVDA. ILUSTRACIÓN
P.K. 1+335
P.K. 1+882
ESTACIÓN DE
LACOMA
P.K. 2+561
ESTACIÓN DE
ESTACIÓN DE
ARROYO DEL FRESNO
PITIS
P.K. 3+262
P.K. 3+940
ZONA 1
ZONA 3
ZONA 5
ZONA 7
P.K. 0+000
ESTACIÓN VIRGEN DE LA PALOMA
EMBOQUILLE TUNELADORA
• JET-GROUTING
ESTACIÓN PEÑAGRANDE
EMBOQUILLE TUNELADORA
• JET-GROUTING
P.K. 1+771 a 1+806
EDIFICIO DE VIVIENDAS
• INYECCIONES DE COMPENSACIÓN
ESTACIÓN LACOMA
EMBOQUILLE TUNELADORA
• JET-GROUTING
ZONA 2
ZONA 4
P.K. 0+630 a 0+705
EDIFICIOS DE VIVIENDAS
• INYECCIONES DE COMPENSACIÓN
• JET-GROUTING
P.K. 1+706 a 1+744
CRUCE CON M-30
• INYECCIONES DE CONSOLIDACIÓN
• INYECCIONES QUÍMICAS
ZONA 6
Figura Nº 20
©
ZONA 8
P.K. 2+485 a 2+523
ESTACIÓN ARROYO DEL FRESNO
EDIFICIOS DE VIVIENDAS
EMBOQUILLE TUNELADORA
• INYECCIONES DE COMPENSACIÓN • SUSTITUCIÓN PARCIAL DEL
• JET-GROUTING
TERRENO POR MORTERO
DE BAJA RESISTENCIA
_________________________________________________________ Ejecución de la obra ______
89
Zona 1: Boquilla de salida de la tuneladora en la estación Virgen de la Paloma
Con el fin de proporcionar cohesión al terreno situado en el frente de la estación,
donde se produce el “cale” con la tuneladora, se han realizado unas pantallas de jetgrouting en el trasdós de las propias pantallas de la estación de Virgen de la Paloma.
Zona 2: P.K. 0+630 a 0+705
Corresponde esta zona a unos edificios de viviendas de la Urbanización Saconia,
sitos en la C/ Valderrodrigo. El túnel pasa bajo los mismos a 2 metros bajo las zapatas,
por lo que se ha realizado un tratamiento mediante inyecciones de compensación desde
un pozo lateral.
Zona 3: Boquillas de entrada y salida en la estación de Peñagrande
Con el fin de garantizar la estabilidad del frente en las zonas de entrada y salida
de la tuneladora en esta estación, se han ejecutado unas pantallas de jet-grouting en el
trasdós de las propias pantallas de la estación.
Zona 4: 1+706 a 1+744
En este punto, la traza discurre bajo la autovía de circunvalación M-30, con un
recubrimiento en torno a los 6 m., de los cuales unos 3 m. corresponden a rellenos y los
restantes a un tosco arenoso, con intercalaciones de arena más limpia. El principal
objetivo a conseguir, es minimizar los movimientos inducidos en el terreno de
cimentación de los muros de contención de la M-30, como consecuencia de la
excavación del túnel. Para ello, se han realizado una serie de inyecciones de lechada y
químicas (dependiendo de la facilidad de penetración de la mezcla), efectuadas desde
dos pozos excavados desde la superficie del terreno (profundidad aproximada: 14 m.).
Las inyecciones se llevaron a cabo mediante la perforación de 3 planos de
taladros horizontales, espaciados 1,50 m., y la inclusión de tubos-manguito, a través de
los cuales se acometió la inyección propiamente dicha.
La figura 21 contiene la planta y secciones del tratamiento efectuado.
Zona 5: P.K. 1+771 a 1+806
Aquí el túnel discurre bajo un edificio con un recubrimiento hasta la
cimentación del mismo de unos 5 m., en arena de miga. El tratamiento ha consistido en
la ejecución de un abanico de inyecciones de compensación en una zona que se extiende
15 m. a cada lado de la traza, bajo el edificio en cuestión. Las perforaciones horizontales
se realizaron desde un pozo situado próximo a una esquina del edificio, en las cuales se
©
90
_________ Ejecución de la obra _____________________________________________________
instalaron las tuberías metálicas provistas de manguitos cada 1,5 m. El área tratada es de
900 m2, siendo el volumen de mezcla inyectada de unos 30 m3.
Zona 6: P.K. 2+485 a 2+523
En esta zona, el túnel avanza entre dos edificaciones, situadas a ambos lados del
túnel y próximas a él, con un recubrimiento de unos 17 m., si bien, el plano de la
cimentación de los edificios se sitúa a unos 6-7 m. por encima de la clave del túnel. El
tratamiento realizado en esta zona es una combinación de inyecciones de compensación
(edificio a menos de 2,0 m. del hastial del túnel) y columnas de jet-grouting (distancia
edificio-hastial del túnel superior a 2,0 m.). El área del tratamiento de compensación ha
sido de 550 m2, siendo el volumen de mezcla inyectado de 20 m3, aproximadamente. La
longitud total de las columnas de jet-grouting (Jet-2) ha sido de 2.900 m.,
aproximadamente.
En las figuras 22 y 23 se dan secciones que marcan la posición de las columnas
de jet-grouting y los taladros para las inyecciones de compensación.
Zona 7: Emboquille de la tuneladora en la estación de Lacoma
Con el fin de garantizar la estabilidad de los frentes en el pozo de la estación de
Lacoma, se ha realizado un recinto externo constituido por columnas de jet-grouting que
proporcionan cohesión a la zona afectada.
Zona 8: Emboquille de la tuneladora en la estación de Arroyo del Fresno
Para facilitar el emboquille de la tuneladora con bajo recubrimiento en la
estación de Arroyo del Fresno, se ha realizado, previamente, la sustitución parcial del
terreno por un mortero de baja resistencia, a lo largo de los 30 metros iniciales.
©
Ejecución de la obra
91
TRATAMIENTOS DE CONSOLIDACIÓN
CRUCE BAJO M-30
655,07
32PB29
N
28
664,62
27
26
664,52
25
661,32
07
22
09
03
40
662,824
H=1,65
23
08
1+7
07
06
05
21
10
02
31PB01
20
11 19
12
18
13
04
17
14
20
14
17 13
H=11,10
1+7
654,51
654,60
656,51
656,60
665,83
654,73
15
16
656,13
16
15
POZO 1
POZO 2
653,05
664,95
23
32PB22
31PB08
06 24
662
COLECTOR
PROYECTADO Nº2
A
18 12
19 11
32PB01
21
09
L
DE
08
22
02
03
04
05
06
07
23
CA
654,32
00
654,30
1+7
OR
CT
DO
OR
CT
DO JO
L VIE
DE O
E R
LL AST
CA C
654,47
E
A
659,58
LL
CA
20 10
07
OVOIDE 0,90x1,80 m
24
06
32PB08
31PB21
ST
22
RO
O
EJ
654,10
664,143
VI
23
24
H=10,10
GALERÍA DE SERVICIOS
2,00x 2,00 m
25
26
27
28
GALERÍA 1,00x1,80 m
31PB29
PLANTA (Fila A)
660
659.00
665
655
POZO 1
POZO DE INYECCIÓN
660
653.81
654.50
FILA C
654.45
FILA C
FILA B
FILA B
FILA A
653.00
651.50
FILA A
650
656.59
654.50
655
647.31
654.21
FILA C
FILA B
FILA B
R=
653.00
4,
69
645
FILA A
FILA A
650
647.76
647.50
R=
69
545
P.K. 1+725
645.75
4,
POZO DE INYECCIÓN
665
P.K. 1+705
POZO 2
660
668
664.95
POZO 2
POZO 1
664.30
655
659.00
653.18
648.50
650
FILA A FILA A
647.00
1760
1755
1750
1740
SECCIÓN A-A
1745
1730
1735
1725
1720
1710
1715
1705
1695
652.30
©
652.50
651.00
FILA A
FILA A
647.11
R=
4,
69
P.K. 1+740
Figura Nº 21
654.56
FILA C
FILA B
647.00
645
1700
654.00
FILA C
FILA B
FILA C FILA C
FILA B FILA B
1690
666
664
662
660
658
656
654
652
650
648
646
644
642
640
638
92
Ejecución de la obra
TRATAMIENTOS DE JET GROUTTING Y COMPENSACIÓN
C/ Ramón Gómez de la Serna
H=9.52
16 PVC
110
300
600
PLANTA
00
99
97
95
94
93
92
91
90
89
88
87
86
85
84
83
82
81
80
79
78
77
76
75
74
73
72
71
70
69
68
67
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
61 60
1
3
6
0
5
00
7
2+6
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
H=4.17
63
65
M.T.
2+550
62
64
66
2+490
0
+50
2
H=9.38
AJ
400
L
TAL
G
G
600
IÓN
SAC
EN
MP
CO
H=3.89
ET
46
47
300
80
PAN
B.T.
X= 438.850
Y= 4.481.950
40
2+4
Ø15 GAS
0.80
Ø300 AGUA
0.80
0.80
00
0.80
0.80
0.80
0.80
0.50
DISPOSICIÓN TIPO
Figura Nº 22
©
0.80
H=8.70
4
H=8.80
2
80
300
0
ET
15
2+630
AJ
H=2.03
0
L
TAL
98
96
30
N
PA
2+7
N
200
GAL
ERÍA
VISIT
ABLE
0.90
x 1.8
0 M.
300
Ejecución de la obra
TRATAMIENTOS DE JET GROUTTING Y COMPENSACIÓN
C/ Ramón Gómez de la Serna
SECCIONES
EDIFICIO 2
Ter 668.650
667.780 (GARAJE)
ACERA
CALZADA
ICULAR
PART
JARDÍN
0.5
0
TELÉFONO
662.000
GALERÍA
661.790
45º
GALERÍA
0.4
45º
0
45º
649.170
P.K. = 2+490
EDIFICIO 2
EDIFICIO 1
667.750
Ter 667.31
ULAR
JARDÍN PARTIC
ACERA
667.780 (GARAJE)
CALZADA
TELÉFONO
{2
.0
}
665.750
GALERÍA
662.200
661.600
45º
2.00
1.
00
GALERÍA
45º
45º
649.170
P.K. = 2+550
EDIFICIO 2
EDIFICIO 1
667.750
667.780 (GARAJE)
Ter 666.950
JARDÍN PARTICULAR
ACERA
CALZADA
TELÉFONO
665.750
GALERÍA
662.200
1.00
0.781
661.600
45º
LÍMITES DE LAS ZONAS DE
EXCLUSIÓN DE LOS TRATAMIENTOS
45º
649.170
P.K. = 2+630
Figura Nº 23
©
45º
93
94
_________ Ejecución de la obra _____________________________________________________
3.4.- INSTRUMENTACIÓN
La finalidad de la instrumentación y auscultación es el control y seguimiento de
los movimientos de los terrenos adyacentes al túnel, en las distintas fases de
construcción, así como de las edificaciones y estructuras afectadas por la excavación del
mismo. Este control sirve para adecuar las hipótesis y modelos de cálculo a los
resultados reales.
Las magnitudes físicas medidas pueden encuadrarse en los grupos siguientes:
• Desplazamientos verticales en la superficie del terreno.
• Desplazamiento vertical del terreno a una determinada profundidad.
• Desplazamientos horizontales del terreno.
• Desplazamientos horizontales de las pantallas en estaciones.
• Presión ejercida por el terreno sobre el revestimiento.
• Presión ejercida por el terreno sobre las pantallas en estaciones.
• Tensiones en el revestimiento.
• Presión generada entre dovelas y entre anillos.
• Esfuerzos generados en los módulos de pantallas en estaciones.
• Presiones intersticiales en el terreno.
• Tensión en los anclajes correspondientes a las pantallas de estaciones.
• Movimientos de fachadas, pilares, etc. en edificios afectados.
• Movimientos de las juntas en edificios, muros, etc.
De acuerdo con el Plan de Auscultación elaborado para la obra, se definen una
serie de secciones tipo que constan de un cierto número de elementos de auscultación.
Estas secciones tipo son:
3.4.1.- Secciones convencionales
Constan, en general, de dos alineaciones de hitos de nivelación en superficie,
una transversal y otra longitudinal, intersectándose en el P.K. correspondiente. La
alineación transversal se compone de 9 hitos separados 5 m. entre sí, mientras que la
composición de la alineación longitudinal es variable, dependiendo de la geometría
existente.
©
_________________________________________________________ Ejecución de la obra ______
95
3.4.2.- Secciones tipo túnel
Estas secciones se componen de una instrumentación en superficie, que se
refiere al comportamiento del terreno adyacente al túnel, y otra del túnel propiamente
dicho, cuyo objeto es conocer el comportamiento del revestimiento.
©
_________________________________________________________ Ejecución de la obra ______
97
3.4.3.- Secciones en estaciones
En estas secciones se instrumentan dos pantallas enfrentadas (módulos), así
como los forjados de las losas comprendidas entre ellas.
©
98
_________ Ejecución de la obra _____________________________________________________
3.4.4.- Controles complementarios
En los edificios y estructuras que pueden verse afectados por la ejecución del
túnel, se han establecido una serie de elementos de control, en función de cada caso
concreto.
©
_________________________________________________________ Ejecución de la obra ______
101
3.5.- MONTAJE DE VÍA
Una vez acabada la construcción del túnel, se procede a la formación de la
plataforma de vías, mediante el hormigonado de la zona inferior con hormigón H-125,
procediéndose, a continuación, al montaje de la vía en placa sobre tacos elásticos tipo
holandés. Estos tacos son independientes para cada carril y se componen de dos piezas
de hormigón con un relleno intermedio de “corkelast”.
MONTAJE DE VÍA TIPO METRO
- TOMA DE DATOS, REPLANTEO.
- DISTRIBUCIÓN DE MATERIALES, COLOCACIÓN DE CARRIL Y SUJECCIONES.
- EMBRIDADO PROVISIONAL.
- ELEVACIÓN DE LA PARRILLA DE VÍA, NIVELACIÓN Y ALINEACIÓN PREVIA AL HORMIGONADO.
- COLOCACIÓN DE ENCOFRADOS.
- ENSAMBLADO DE VÍA CON ELEMENTOS AUXILIARES DE NIVELACIÓN.
- FIJACIÓN DE ANCHO DE VÍA.
- VERTIDO DEL HORMIGÓN DE BATEO, RETIRADA DE ELEMENTOS AUXILIARES.
- RELLENO DE TUBO DE PROTECCIÓN DE ELEMENTOS AUXILIARES.
- SOLDADURA DE CARRIL, KILOMETRAJE.
Figura Nº 27
©
102
_________ Ejecución de la obra _____________________________________________________
Las etapas de montaje son las siguientes:
Cálculo y replanteo de la vía
Basándose en la topografía detallada del túnel, se encaja la rasante definitiva.
Una vez calculada la geometría de la vía en planta y alzado, se replantea la
misma, estableciéndose referencias fijas en los hastiales.
Acopio de materiales
Con el fin de no condicionar el montaje al suministro de materiales, se
establecen acopios en los puntos de acceso al túnel, de forma que queda garantizada la
disponibilidad de los mismos.
Distribución de materiales
La primera operación del montaje es la distribución de materiales a lo largo de la
vía a montar. Los materiales a distribuir son: carriles, tacos elásticos y sujeciones.
Los carriles llegan al acopio en barras de 18 m. de longitud. Se trata de carriles
tipo UIC 54. El carril se transporta al tajo en un camión normal, dejándolo apoyado
sobre el patín.
La distribución de los tacos elásticos se realiza mediante camiones plataforma,
equipados con grúa hidráulica. El camión carga en el
acopio y, circulando por el propio túnel, llega al tajo y descarga las piezas en su
posición.
El material pequeño, sujeciones, clip, tirafondos, etc., se distribuye manualmente
a partir de las cajas de embalaje en las que llegan.
Ensamblado de la vía
El ensamblado de la vía se hace directamente en el suelo, subiendo el carril
sobre los tacos con pórticos de carriles. Además, cada 4 m. aproximadamente, se
colocan unas traviesas metálicas especiales, dotadas de placas para soporte del carril y
que sirven para fijar el ancho y dotar al carril de la adecuada inclinación. En esta
posición de apoyo en el suelo, se abrocha el carril, dejando previstas las calas necesarias
para la soldadura aluminotérmica.
©
Ejecución de la obra
Ensamblado de la vía.
Ensamblado de la vía.
©
103
104
_________ Ejecución de la obra _____________________________________________________
Nivelación y alineación de la vía
Una vez ensamblada, la vía se levanta con la ayuda de gatos, hasta dejarla
ligeramente por debajo de su rasante definitiva. En esta posición, se colocan, a través de
orificios roscados, existentes en las traviesas metálicas auxiliares, unas barras roscadas
en su parte inferior, que apoyan directamente en el suelo y que se encamisan con un
tubo de plástico, para evitar que queden perdidas en el hormigón.
Nivelación de la vía.
Actuando sobre dichas barras roscadas, mediante giro en el sentido conveniente,
se realiza el afine de la nivelación, garantizándose la posición exacta de la vía.
Con la vía suspendida, se procede a colocar los encofrados laterales, así como
canaletas de drenaje, etc., fijándose horizontalmente la vía mediante puntales con
husillo apoyados en el hastial. Es muy importante la fijación de estos puntales, debiendo
acuñarse sólidamente, para evitar movimientos durante el hormigonado.
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_________________________________________________________ Ejecución de la obra ______
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Hormigonado de la vía
Antes de proceder al vertido del hormigón, se comprueba piquete a piquete que
la flecha, ancho de vía y peralte se corresponden dentro de las tolerancias con las
resultantes del cálculo. Si el trazado es en curva en longitud apreciable, se desplazarán
los puntos de medición a los intermedios entre piquetes, a fin de verificar la flecha por
interpolación con las laterales.
Hormigonado de la vía.
El hormigonado se realiza primero en una vía y después en la paralela. La
primera de ellas se hormigona por vertido directo desde la cuba, mientras que la
segunda se hace desde la vía ya ejecutada mediante una cuba instalada sobre una
plataforma que circula por ella y a la que se ha trasvasado el hormigón.
Como precaución durante el hormigonado, hay que proteger todo el sistema de
sujeción, como clips, placas, tirafondos, etc., mediante caperuzas especiales o plásticos,
efectuando la limpieza en fresco de cualquier mancha de hormigón que haya quedado
sobre los tacos o el carril.
El hormigón utilizado en la placa es H-250.
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Ejecución de la obra
Soldadura alumino-térmica.
Vía totalmente terminada.
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