Tuneles

TEMA 14TEMA 14
TTÚÚNELESNELES
22
PCM/ITOPPCM/ITOP 2010/112010/11
TTúúnelesneles
1.1. Sistemas constructivosSistemas constructivos
2.2. MMéétodos tradicionales de excavacitodos tradicionales de excavacióón de tn de túúnelesneles
3.3. ExcavaciExcavacióón en terrenos blandosn en terrenos blandos
3.1.3.1. MMéétodo tradicionaltodo tradicional
3.2.3.2. Nuevo mNuevo méétodo austriacotodo austriaco
3.3.3.3. MMéétodo del precorte mectodo del precorte mecáániconico
3.4.3.4. EjecuciEjecucióón a cielo abierton a cielo abierto
4.4. ExcavaciExcavacióón con rozadorasn con rozadoras
33
TTúúnelesneles
5.5. ExcavaciExcavacióón con mn con mááquinas integralesquinas integrales
5.1.5.1. ToposTopos
5.2.5.2. EscudosEscudos
5.3.5.3. HidroescudosHidroescudos
5.4.5.4. Escudos de presiEscudos de presióón de tierrasn de tierras
5.5.5.5. Dobles escudosDobles escudos
6.6. ExcavaciExcavacióón con perforacin con perforacióón y voladuran y voladura
7.7. Equipos de desescombroEquipos de desescombro
8.8. Sostenimiento de tSostenimiento de túúnelesneles
9.9. VentilaciVentilacióón de tn de túúnelesneles
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Sistemas constructivosSistemas constructivos
Los sistemas constructivos de los tLos sistemas constructivos de los túúneles pueden ser:neles pueden ser:
TTéécnicas a cielo abierto: falsos tcnicas a cielo abierto: falsos túúneles.neles.
ExcavaciExcavacióón subterrn subterrááneanea
ExcavaciExcavacióón con explosivosn con explosivos
ExcavaciExcavacióón mecn mecáánica con mnica con mááquinas puntuales: rozadoras,quinas puntuales: rozadoras,
excavadoras, tractores y cargadoras...excavadoras, tractores y cargadoras...
ExcavaciExcavacióón mecn mecáánica con mnica con mááquinas integrales noquinas integrales no
presurizadaspresurizadas
ToposTopos
EscudosEscudos
ExcavaciExcavacióón mecn mecáánica con mnica con mááquinas integrales presurizadasquinas integrales presurizadas
HidroescudosHidroescudos
Escudos de presiEscudos de presióón de tierran de tierra
Doble escudoDoble escudo

MMéétodos tradicionales de excavacitodos tradicionales de excavacióón de tn de túúnelesneles
Los mLos méétodos cltodos cláásicos de excavacisicos de excavacióón de tn de túúneles son:neles son:
MMéétodo Ingltodo Inglééss: recibe su nombre por: recibe su nombre por
haber sido aplicado en thaber sido aplicado en túúneles a travneles a travééss
del tipo de terreno que usualmente sedel tipo de terreno que usualmente se
localiza en Inglaterra, como son laslocaliza en Inglaterra, como son las
arenas y areniscas. Su principalarenas y areniscas. Su principal
caractercaracteríística es proceder el avance destica es proceder el avance de
la perforacila perforacióón a seccin a seccióón completa deln completa del
ttúúnel, en una sola operacinel, en una sola operacióón.n.
MMéétodo Belgatodo Belga: Se empieza con la galer: Se empieza con la galerííaa
de clave y a continuacide clave y a continuacióón se acaba lan se acaba la
bbóóveda. Posteriormente se excavan losveda. Posteriormente se excavan los
hastiales.hastiales.
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MMéétodos tradicionales de excavacitodos tradicionales de excavacióón de tn de túúnelesneles
MMéétodo Austriacotodo Austriaco: Los austriacos: Los austriacos
desarrollaron un plan de trabajo basadodesarrollaron un plan de trabajo basado
en la utilizacien la utilizacióón de puntales de maderan de puntales de madera
formando un sistema de entibaciformando un sistema de entibacióón.n.
MMéétodo Italianotodo Italiano: Es un m: Es un méétodo similar altodo similar al
belga, se diferencia en que lobelga, se diferencia en que lo úúltimo altimo a
ejecutar son los muros.ejecutar son los muros.
MMéétodo Alemtodo Alemáánn: En este m: En este méétodo setodo se
abren dos galerabren dos galeríías en los hastiales y aas en los hastiales y a
continuacicontinuacióón la de clave.n la de clave.
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ExcavaciExcavacióón en terrenos blandosn en terrenos blandos
Existen dos sistemas:Existen dos sistemas:
EjecuciEjecucióón subterrn subterrááneanea: sin afectar a la superficie y muy: sin afectar a la superficie y muy
condicionada por lo que existe por encima. En todos ellos debecondicionada por lo que existe por encima. En todos ellos debe
tenerse presente que uno de los problemas a resolver es el accestenerse presente que uno de los problemas a resolver es el accesoo
al frente, para lo que deben construirse rampas de ataque o pozoal frente, para lo que deben construirse rampas de ataque o pozoss
verticales. Existen diversos mverticales. Existen diversos méétodos:todos:
MMéétodo tradicionaltodo tradicional
Nuevo mNuevo méétodo austriacotodo austriaco
MMéétodo del precorte mectodo del precorte mecáánico del terrenonico del terreno
Escudos.Escudos.
EjecuciEjecucióón a cielo abierton a cielo abierto: requiere abrir el terreno desde la: requiere abrir el terreno desde la
superficie, alojar en su interior lo que luego sersuperficie, alojar en su interior lo que luego seráá el tel túúnel ynel y
restituirlo a su estado original.restituirlo a su estado original.
Entre pantallas como elementos auxiliaresEntre pantallas como elementos auxiliares
Entre pantallas utilizEntre pantallas utilizáándolas como parte de la estructura.ndolas como parte de la estructura. 88
Se inicia la excavaciSe inicia la excavacióón realizando la galern realizando la galeríía de avance (ma de avance (máás os o
menos de 1 metro de ancha), en el eje del tmenos de 1 metro de ancha), en el eje del túúnel y en la clavenel y en la clave
de la seccide la seccióón, con entibacin, con entibacióón continua.n continua.
A medida que avanza la excavaciA medida que avanza la excavacióón se van colocando lasn se van colocando las
tablas apoyadas en el propio terreno forrando la partetablas apoyadas en el propio terreno forrando la parte
superior de la galersuperior de la galeríía.a.
Una vez concluida la galerUna vez concluida la galeríía en toda su longitud de avancea en toda su longitud de avance
(entre 1 y 2,5 metros) se colocan las longarinas que son(entre 1 y 2,5 metros) se colocan las longarinas que son
perfiles metperfiles metáálicos que sirven de apoyo a las tablas y quelicos que sirven de apoyo a las tablas y que
apoyan sobre pies derechos.apoyan sobre pies derechos.

99
Una vez finalizada la galerUna vez finalizada la galeríía de avance se comienza a abrir laa de avance se comienza a abrir la
excavaciexcavacióón a ambos lados den a ambos lados de éésta en pases. Las ejecucista en pases. Las ejecucióón den de
estos pases se realiza de forma anestos pases se realiza de forma anááloga pasando tablasloga pasando tablas
acuacuññadas contra la longarina ya colocada y en el otro ladoadas contra la longarina ya colocada y en el otro lado
apoyada en el terreno hasta que finaliza la excavaciapoyada en el terreno hasta que finaliza la excavacióón deln del
terreno y se coloca una nueva longarina.terreno y se coloca una nueva longarina. 1010
Una vez ejecutada la excavaciUna vez ejecutada la excavacióón se procede al encofrado yn se procede al encofrado y
hormigonado de la seccihormigonado de la seccióón de la bn de la bóóveda, con lo que se impideveda, con lo que se impide
la deformacila deformacióón del terreno.n del terreno.
La excavaciLa excavacióón de la bn de la bóóveda se realiza con martillosveda se realiza con martillos
neumneumááticos y la evacuaciticos y la evacuacióón mediante cintas transportadorasn mediante cintas transportadoras
hasta camiones o tolvas.hasta camiones o tolvas.
Una vez hormigonada la bUna vez hormigonada la bóóveda y con un desfase de variosveda y con un desfase de varios
anillos, se empieza la destroza, que consiste en excavar unaanillos, se empieza la destroza, que consiste en excavar una
caja central dejando un resguardo de 1 a 1,5 metros en loscaja central dejando un resguardo de 1 a 1,5 metros en los
hastiales.hastiales.
La destroza se realiza con excavadora y las tierras se retiranLa destroza se realiza con excavadora y las tierras se retiran
con cinta transportadora.con cinta transportadora.
1111
Finalizada la destroza se ejecutan los hastiales por bataches alFinalizada la destroza se ejecutan los hastiales por bataches al
tresbolillo, teniendo en cuenta dos precauciones: la junta detresbolillo, teniendo en cuenta dos precauciones: la junta de
los anillos debe caer en el centro del batache y no debenlos anillos debe caer en el centro del batache y no deben
excavarse dos bataches enfrentados.excavarse dos bataches enfrentados.
La excavaciLa excavacióón de los hastiales se realiza con la misman de los hastiales se realiza con la misma
mmááquina que la destroza y se refina posteriormente a mano.quina que la destroza y se refina posteriormente a mano.
PorPor úúltimo, se realiza la excavaciltimo, se realiza la excavacióón correspondiente a lan correspondiente a la
contrabcontrabóóvedaveda en una longitud de unos cinco anillos,en una longitud de unos cinco anillos,
hormigonhormigonáándolandola posteriormente.posteriormente.
1212

1313
1414
1515
Las ventajas del mLas ventajas del méétodo tradicional son:todo tradicional son:
MMíínima inversinima inversióón inicial en instalaciones.n inicial en instalaciones.
Posibilidad de arranque en varios frentes.Posibilidad de arranque en varios frentes.
Estabilidad del frente.Estabilidad del frente.
Adaptabilidad a casi cualquier tipo de terreno.Adaptabilidad a casi cualquier tipo de terreno.
Buen control de asientos.Buen control de asientos.
Los inconvenientes son:Los inconvenientes son:
Dependencia de mano de obra especializada.Dependencia de mano de obra especializada.
Elevada proporciElevada proporcióón entre mano de obra y materiales.n entre mano de obra y materiales.
Provoca muchas juntas de construcciProvoca muchas juntas de construccióón.n.
1616
La ejecuciLa ejecucióón del frente de avance, cuya seccin del frente de avance, cuya seccióón comprende lan comprende la
totalidad de la btotalidad de la bóóveda mveda máás un metro de altura de los hastiales, ses un metro de altura de los hastiales, se
excava mediante medios mecexcava mediante medios mecáánicos: retroexcavadoras, rozadoras onicos: retroexcavadoras, rozadoras o
palas cargadoras, en una longitud de avance de 1palas cargadoras, en una longitud de avance de 1 óó 2 metros e2 metros e
inmediatamente se coloca un sostenimiento primario constituido pinmediatamente se coloca un sostenimiento primario constituido poror
cerchascerchas de acero.de acero.
La instalaciLa instalacióón del sostenimiento primario como mucho lleva unn del sostenimiento primario como mucho lleva un
desfase de dos metros respecto de la excavacidesfase de dos metros respecto de la excavacióón, que en los casosn, que en los casos
en los que ha sido necesario previamente se ha sellado yen los que ha sido necesario previamente se ha sellado y
regularizado con hormigregularizado con hormigóón proyectado.n proyectado.
La destroza, los hastiales y laLa destroza, los hastiales y la contrabcontrabóóvedaveda se ejecutan de formase ejecutan de forma
similar al msimilar al méétodo tradicional.todo tradicional.
El mEl méétodo es adecuado en materiales rocosos, pero en suelos setodo es adecuado en materiales rocosos, pero en suelos se
debe tener mucho cuidado porque se producen grandesdebe tener mucho cuidado porque se producen grandes
deformaciones.deformaciones.

1717
1818
MMéétodo del precorte mectodo del precorte mecáániconico
Para la ejecuciPara la ejecucióón de este sistema se necesita disponer de unn de este sistema se necesita disponer de un
equipo de precorte que consiste en un gran bastidor muyequipo de precorte que consiste en un gran bastidor muy
robusto dotado de un equipo de traslacirobusto dotado de un equipo de traslacióón longitudinaln longitudinal
mediante gatos hidrmediante gatos hidrááulicos.ulicos.
Sobre el bastidor se desplaza un equipo de corte que produceSobre el bastidor se desplaza un equipo de corte que produce
en el terreno una ranura perimetral de 15 a 25 cm de espesoren el terreno una ranura perimetral de 15 a 25 cm de espesor
y de unos 3 metros de longitud.y de unos 3 metros de longitud.
La ranura perimetral se hace por bataches a un lado y otro deLa ranura perimetral se hace por bataches a un lado y otro de
la seccila seccióón rellenn rellenáándolos inmediatamente con hormigndolos inmediatamente con hormigóónn
proyectado.proyectado.
1919
2020
Una vez completada la secciUna vez completada la seccióón de sostenimiento se excava eln de sostenimiento se excava el
nnúúcleo de tierras que queda en el interior.cleo de tierras que queda en el interior.
Normalmente los anillos se refuerzan conNormalmente los anillos se refuerzan con cerchascerchas metmetáálicaslicas
que se fijan a la base con vigas metque se fijan a la base con vigas metáálicas o riostras delicas o riostras de
hormighormigóón que quedan embebidas en lan que quedan embebidas en la contrabcontrabóóvedaveda
definitiva.definitiva.
A continuaciA continuacióón se ejecutan los muretes laterales quen se ejecutan los muretes laterales que
empotran las bases de los anillos y se excava yempotran las bases de los anillos y se excava y hormigonahormigona lala
contrabcontrabóóvedaveda que cierra la seccique cierra la seccióón.n.
Finalmente sobre los muretes discurre el carro de encofradoFinalmente sobre los muretes discurre el carro de encofrado
para el hormigonado del revestimiento definitivo.para el hormigonado del revestimiento definitivo.

2121
2222
Las ventajas son:Las ventajas son:
Al existir unAl existir un presostenimientopresostenimiento se limitan las deformaciones.se limitan las deformaciones.
Es un mEs un méétodo mecanizado por lo tanto menos sujeto atodo mecanizado por lo tanto menos sujeto a
errores humanos.errores humanos.
Si el terreno esSi el terreno es autoestableautoestable (terrenos cohesivos o rocas(terrenos cohesivos o rocas
blandas) su ejecuciblandas) su ejecucióón es muy sencilla.n es muy sencilla.
Un problema en el frente paraliza la obra sin posibilidad deUn problema en el frente paraliza la obra sin posibilidad de
atacar otros frentes.atacar otros frentes.
Se requiere un drenaje previo y efectivo de la zona.Se requiere un drenaje previo y efectivo de la zona.
La excavaciLa excavacióón en arenas con agua puede plantearn en arenas con agua puede plantear
problemas de estabilidad.problemas de estabilidad.
EjecuciEjecucióón a cielo abierton a cielo abierto
Se empieza con la construcciSe empieza con la construccióón de las pantallas de hormign de las pantallas de hormigóónn
armado, con profundidades que vararmado, con profundidades que varíían entre 10 y 30 metros.an entre 10 y 30 metros.
Se excava el terreno hasta el nivel de arriostramientoSe excava el terreno hasta el nivel de arriostramiento
disponiendo codales provisionales a dicha altura y se prosiguedisponiendo codales provisionales a dicha altura y se prosigue
la excavacila excavacióón hasta el nivel de la solera,n hasta el nivel de la solera, hormigonandohormigonando lala
contrabcontrabóóvedaveda..
ApoyApoyáándose en landose en la contrabcontrabóóvedaveda y con un equipo de encofradoy con un equipo de encofrado
convencional seconvencional se hormigonahormigona la seccila seccióón completa del tn completa del túúnel,nel,
previa colocaciprevia colocacióón de la armadura.n de la armadura.
Finalmente se rellena la secciFinalmente se rellena la seccióón recuperando los codales deln recuperando los codales del
arriostramiento provisional y se restituye la secciarriostramiento provisional y se restituye la seccióón natural deln natural del
terreno.terreno.

2525
Entre pantallas como parte de la estructuraEntre pantallas como parte de la estructura
Las pantallas y la excavaciLas pantallas y la excavacióón del terreno se realizan igual quen del terreno se realizan igual que
antes, salvo que ahora santes, salvo que ahora sóólo se excava hasta el nivel de lalo se excava hasta el nivel de la
bbóóveda.veda.
Se pica la pantalla para empotrar la bSe pica la pantalla para empotrar la bóóveda en ella. La bveda en ella. La bóóvedaveda
puede construirse sobre el propio terreno o con un encofradopuede construirse sobre el propio terreno o con un encofrado
que se apoya en el terreno.que se apoya en el terreno.
Una vez construida la bUna vez construida la bóóveda se rellena encima de ellaveda se rellena encima de ella
recuperando los codales.recuperando los codales.
La excavaciLa excavacióón de la seccin de la seccióón del tn del túúnel se realiza bajo el amparonel se realiza bajo el amparo
de la bde la bóóveda desde el propio tveda desde el propio túúnel.nel.
PorPor úúltimo se construye laltimo se construye la contrabcontrabóóvedaveda empotrempotráándola en lasndola en las
pantallas.pantallas. 2626
Entre pantallas como parte de la estructuraEntre pantallas como parte de la estructura
2727
RozadorasRozadoras
Las rozadores son mLas rozadores son mááquinas excavadoras que constan de:quinas excavadoras que constan de:
Cabeza de corteCabeza de corte: es giratoria y va provista de herramientas: es giratoria y va provista de herramientas
de corte.de corte.
BrazoBrazo: es donde va montada la cabeza de corte. Puede ser: es donde va montada la cabeza de corte. Puede ser
monoblocmonobloc o articulado.o articulado.
Dispositivo de giroDispositivo de giro: realiza los movimientos del brazo y: realiza los movimientos del brazo y
actactúúa como elemento de unia como elemento de unióón del brazo con el chasis.n del brazo con el chasis.
Sistema de recogida y carga del materialSistema de recogida y carga del material que lo evacuaque lo evacua
desde el frente de arranque hacia la parte trasera de ladesde el frente de arranque hacia la parte trasera de la
mmááquina.quina.
ChasisChasis: sirve de soporte y elemento de ensamblaje del: sirve de soporte y elemento de ensamblaje del
resto de elementos.resto de elementos.
Tren de rodaje de orugasTren de rodaje de orugas.. 2828
RozadorasRozadoras

2929
RozadorasRozadoras
La cabeza de corte puede ser:La cabeza de corte puede ser:
De eje longitudinal o axialDe eje longitudinal o axial: el eje de: el eje de
giro es perpendicular al frente degiro es perpendicular al frente de
excavaciexcavacióón estando las picas montadasn estando las picas montadas
sobre una hsobre una héélice. La fuerza de corte selice. La fuerza de corte se
aplica lateralmente por lo que no seaplica lateralmente por lo que no se
aprovecha todo el peso del equipoaprovecha todo el peso del equipo
como fuerza de reaccicomo fuerza de reaccióón. Lasn. Las
velocidades oscilan entre 20 y 65 rpm.velocidades oscilan entre 20 y 65 rpm.
De eje transversalDe eje transversal: las cabezas giran: las cabezas giran
alrededor de un eje paralelo al frente.alrededor de un eje paralelo al frente.
Casi no existe empuje lateral ya que seCasi no existe empuje lateral ya que se
limita con el peso de la mlimita con el peso de la mááquina. Lasquina. Las
velocidades oscilan entre 45 y 100 rpm.velocidades oscilan entre 45 y 100 rpm.
3030
RozadorasRozadoras
ComparaciComparacióón entre las cabezas transversales y las axiales:n entre las cabezas transversales y las axiales:
Las cabezas transversales son mLas cabezas transversales son máás estables ya que casi nos estables ya que casi no
tienen empujes laterales. Con cabezas axiales las fuerzastienen empujes laterales. Con cabezas axiales las fuerzas
laterales de corte exigen una reaccilaterales de corte exigen una reaccióón mayor del equipon mayor del equipo
que hacen que en ocasiones deban anclarse o sino tenerque hacen que en ocasiones deban anclarse o sino tener
mayor peso.mayor peso.
El perfilado de las excavaciones es mEl perfilado de las excavaciones es máás preciso con lass preciso con las
cabezas axiales que con las transversales.cabezas axiales que con las transversales.
El rendimiento es mayor en los equipos con cabezas axialesEl rendimiento es mayor en los equipos con cabezas axiales
al no ser que sea necesario anclarlos.al no ser que sea necesario anclarlos.
3131
RozadorasRozadoras
Las ventajas de las rozadoras frente a lasLas ventajas de las rozadoras frente a las tuneladorastuneladoras son:son:
Flexibilidad y maniobrabilidad: pueden efectuar distintasFlexibilidad y maniobrabilidad: pueden efectuar distintas
secciones, cambios de trazado, excavaciones transversalessecciones, cambios de trazado, excavaciones transversales
a la principal,...a la principal,...
No se precisan grandes espacios para el montaje y elNo se precisan grandes espacios para el montaje y el
desmontaje.desmontaje.
En el frente son mEn el frente son máás accesibles para el mantenimiento.s accesibles para el mantenimiento.
Menor coste de capital.Menor coste de capital.
El frente queda ventilado mEl frente queda ventilado máás rs ráápidamente.pidamente.
3232
RozadorasRozadoras
Las ventajas frente a la perforaciLas ventajas frente a la perforacióón y voladura son:n y voladura son:
Mayor mecanizaciMayor mecanizacióón.n.
Perfilado exacto de la secciPerfilado exacto de la seccióón de excavacin de excavacióón.n.
Menor afecciMenor afeccióón a la roca ya que no es agrietada por lasn a la roca ya que no es agrietada por las
voladuras.voladuras.
Ausencia de vibraciones generadas por el uso deAusencia de vibraciones generadas por el uso de
explosivos.explosivos.
Menores necesidades de sostenimiento que con el uso deMenores necesidades de sostenimiento que con el uso de
explosivos.explosivos.
Mejor adaptaciMejor adaptacióón a la construccin a la construccióón.n.

3333
MMááquinas integralesquinas integrales
Son mSon mááquinas capaces de excavar un tquinas capaces de excavar un túúnel a plena seccinel a plena seccióón an a
la vez que colaboran en la colocacila vez que colaboran en la colocacióón de un sostenimienton de un sostenimiento
provisional o en la puesta en obra del revestimiento definitivo.provisional o en la puesta en obra del revestimiento definitivo.
Normalmente a estas mNormalmente a estas mááquinas se les llamaquinas se les llama T.B.MT.B.M. (. (TunnelTunnel
BoringBoring MachineMachine).).
Existen dos grandes grupos:Existen dos grandes grupos:
Topos:Topos: se disese diseññan para excavar rocas medias y duras, sinan para excavar rocas medias y duras, sin
grandes necesidades de soporte inicial.grandes necesidades de soporte inicial.
Escudos:Escudos: se utilizan en rocas blandas y suelos,se utilizan en rocas blandas y suelos,
frecuentemente inestables o por debajo del nivel frefrecuentemente inestables o por debajo del nivel freáático,tico,
necesitan la colocacinecesitan la colocacióón inmediata del revestimienton inmediata del revestimiento
definitivo.definitivo.
3434
ToposTopos
Los topos constan de una cabeza giratoria dotada deLos topos constan de una cabeza giratoria dotada de
cortadores, que se acciona mediante motores elcortadores, que se acciona mediante motores elééctricos y quectricos y que
avanza en cada ciclo mediante el empuje de unos gatos queavanza en cada ciclo mediante el empuje de unos gatos que
reaccionan sobre las zapatas de losreaccionan sobre las zapatas de los grippersgrippers, los cuales a su, los cuales a su
vez estvez estáán anclados contra la pared.n anclados contra la pared.
3535
ToposTopos
Los principales elementos de los topos son:Los principales elementos de los topos son:
CabezaCabeza
GrippersGrippers
Cilindros de empujeCilindros de empuje
BackBack--upup
GuiadoGuiado
3636
ToposTopos
La cabeza es la parte mLa cabeza es la parte móóvil que realiza la excavacivil que realiza la excavacióón de lan de la
roca, para ello estroca, para ello estáá dotada de discos de corte que son aros dedotada de discos de corte que son aros de
metal duro que giran libremente sobre su eje y cuyas carcasasmetal duro que giran libremente sobre su eje y cuyas carcasas
se fijan sobre la rueda de corte.se fijan sobre la rueda de corte.
Los cortadores se colocan de forma que al girar la rueda deLos cortadores se colocan de forma que al girar la rueda de
corte describan ccorte describan cíírculos concrculos concééntricos equidistantes. Se colocanntricos equidistantes. Se colocan
mayor nmayor núúmero de discos en el centro de la rueda de cortemero de discos en el centro de la rueda de corte
para forzar la rotura de la roca en esa zona.para forzar la rotura de la roca en esa zona.

3737
ToposTopos
El proceso de corte mecEl proceso de corte mecáánico se produce inicialmentenico se produce inicialmente
mediante un proceso de rotura frontal originado por la presimediante un proceso de rotura frontal originado por la presióónn
que el cortador ejerce sobre la roca. Este proceso se divide enque el cortador ejerce sobre la roca. Este proceso se divide en
las siguientes fases:las siguientes fases:
1. Presi1. Presióón inicial sobre la roca.n inicial sobre la roca.
2. Penetraci2. Penetracióón porn por punzonamientopunzonamiento..
3. Aparici3. Aparicióón de fisuras.n de fisuras.
4. Aumento de la fisuraci4. Aumento de la fisuracióón.n.
5. Rotura de la roca5. Rotura de la roca
A este proceso de rotura puntual que se produce en cada unoA este proceso de rotura puntual que se produce en cada uno
de las superficies de contacto de los discos, se ade las superficies de contacto de los discos, se aññade el efectoade el efecto
que se produce entre dos discos prque se produce entre dos discos próóximos y que crea unximos y que crea un
escombroescombro lajosolajoso ttíípico de este tipo de excavacipico de este tipo de excavacióón.n.
3838
ToposTopos
3939
ToposTopos
LosLos codales ocodales o grippersgrippers: son las zapatas que apoyan la: son las zapatas que apoyan la
mmááquina contra la roca durante el avance. Deben de soportarquina contra la roca durante el avance. Deben de soportar
la fuerza de empuje necesaria para el avance del topo,la fuerza de empuje necesaria para el avance del topo,
proporcionada por los cilindros de empuje y transmitirla a lasproporcionada por los cilindros de empuje y transmitirla a las
paredes del tparedes del túúnel.nel.
LosLos cilindros de empujecilindros de empuje (2(2 óó 4) son los que proporcionan a la4) son los que proporcionan a la
mmááquina el empuje necesario contra el frente para realizar laquina el empuje necesario contra el frente para realizar la
excavaciexcavacióón. Su recorrido oscila entre 1,5 y 2 metros y marcan. Su recorrido oscila entre 1,5 y 2 metros y marca
la longitud de cada ciclo de avance.la longitud de cada ciclo de avance.
4040
ToposTopos
ElEl backback--upup es el conjunto de plataformas que arrastra el topoes el conjunto de plataformas que arrastra el topo
que incorpora los siguientes equipos:que incorpora los siguientes equipos:
Transformadores y carretes de mangueras elTransformadores y carretes de mangueras elééctricas.ctricas.
Captadores de polvo.Captadores de polvo.
TuberTuberíías de ventilacias de ventilacióón.n.
Polipastos para manejo de vPolipastos para manejo de víías y dovela de solera.as y dovela de solera.
Sistema de evacuaciSistema de evacuacióón de escombros.n de escombros.

4141
ToposTopos
ElEl ciclo de avanceciclo de avance de un topo se compone de cinco fases:de un topo se compone de cinco fases:
Fase 1: la mFase 1: la mááquina es acodalada en el tquina es acodalada en el túúnel. Comienza lanel. Comienza la
excavaciexcavacióón.n.
Fase 2: los cilindros de empuje del cabezal de corte llegan alFase 2: los cilindros de empuje del cabezal de corte llegan al
final de su carrera. Se para la excavacifinal de su carrera. Se para la excavacióón.n.
Fase 3: los soportes delanteros y traseros se extienden y seFase 3: los soportes delanteros y traseros se extienden y se
retraen los codales. EL cuerpo principal de la mretraen los codales. EL cuerpo principal de la mááquina se deslizaquina se desliza
suavemente hacia delante.suavemente hacia delante.
Fase 4: la mFase 4: la mááquina se alineaquina se alinea
usando el soporte trasero.usando el soporte trasero.
Fase 5: los codales son extendidosFase 5: los codales son extendidos
y los soportes recogidos. Lay los soportes recogidos. La
mmááquina estquina estáá lista para iniciar unlista para iniciar un
nuevo ciclo.nuevo ciclo.
4242
EscudosEscudos
Los escudos se componen de una cabeza giratoria accionadaLos escudos se componen de una cabeza giratoria accionada
por motores elpor motores elééctricos que avanza mediante una serie dectricos que avanza mediante una serie de
gatos perimetrales que se apoyan sobre el revestimiento yagatos perimetrales que se apoyan sobre el revestimiento ya
colocado y que ademcolocado y que ademáás coloca el revestimiento definitivos coloca el revestimiento definitivo
retrayendo los gatos despuretrayendo los gatos despuéés de cada ciclo de avance.s de cada ciclo de avance.
4343
EscudosEscudos
Los principales elementos de un escudos son:Los principales elementos de un escudos son:
CabezaCabeza
Cuerpo de mando y controlesCuerpo de mando y controles
Cilindros de empuje y erector de dovelasCilindros de empuje y erector de dovelas
BackBack--upup
4444
EscudosEscudos
La cabeza normalmente incorpora picas y en ocasiones puedeLa cabeza normalmente incorpora picas y en ocasiones puede
llevar tambillevar tambiéén discos. En terrenos muy variables pueden discos. En terrenos muy variables puede
incorporar discos y picas a la vez, de forma que los cortadoresincorporar discos y picas a la vez, de forma que los cortadores
trabajan en el terreno duro sin intervencitrabajan en el terreno duro sin intervencióón de las picas y enn de las picas y en
los blandos los discos se embotan y trabajan las picas.los blandos los discos se embotan y trabajan las picas.
Las cabezas disponen de una serie de aberturas a travLas cabezas disponen de una serie de aberturas a travéés des de
las cuales el escombro arrancado pasa a una clas cuales el escombro arrancado pasa a una cáámara interior.mara interior.

4545
EscudosEscudos
El cuerpo de mando y controles, al igual que los motores,El cuerpo de mando y controles, al igual que los motores,
estestáán ubicados en el segundo cuerpo de la coraza.n ubicados en el segundo cuerpo de la coraza.
Los cilindros de empuje y el erector de dovelas estLos cilindros de empuje y el erector de dovelas estáán ubicadosn ubicados
en el tercer cuerpo de la coraza.en el tercer cuerpo de la coraza.
Los cilindros de empuje estLos cilindros de empuje estáán repartidos por todo la periferian repartidos por todo la periferia
de la mde la mááquina y estquina y estáán equipados con zapatas articuladas quen equipados con zapatas articuladas que
permiten un apoyo uniforme sobre la dovelas depermiten un apoyo uniforme sobre la dovelas de
revestimiento. Su recorrido marca el ciclo de avance,revestimiento. Su recorrido marca el ciclo de avance,
normalmente entre 1,2 y 1,5 metros.normalmente entre 1,2 y 1,5 metros.
Cuando ha finalizado el ciclo de avance los cilindros se retraenCuando ha finalizado el ciclo de avance los cilindros se retraen
y al amparo del tramo de coraza que queda libre se procede ay al amparo del tramo de coraza que queda libre se procede a
colocar un nuevo anillo de revestimiento con la ayuda delcolocar un nuevo anillo de revestimiento con la ayuda del
erector de dovelas.erector de dovelas. 4646
EscudosEscudos
Cuando el anillo estCuando el anillo estáá completamente cerrado se puede iniciarcompletamente cerrado se puede iniciar
un nuevo ciclo de excavaciun nuevo ciclo de excavacióón apoyando los cilindros den apoyando los cilindros de
empuje contra el nuevo anillo colocado.empuje contra el nuevo anillo colocado.
El backEl back--up es similar al de los topos.up es similar al de los topos.
4747
EscudosEscudos
Revestimiento por dovelasRevestimiento por dovelas
El espacio deEl espacio de sobrecortesobrecorte que realiza laque realiza la tuneladoratuneladora con relacicon relacióónn
al dial diáámetro exterior del anillo se rellena con morterometro exterior del anillo se rellena con mortero
inyectado, para evitar desplazamientos, roturas de las dovelasinyectado, para evitar desplazamientos, roturas de las dovelas
y asentamientos.y asentamientos. 4848
LosLos hidroescudoshidroescudos o escudos de bentonita utilizan los lodoso escudos de bentonita utilizan los lodos
bentonbentonííticosticos para conseguir la estabilizacipara conseguir la estabilizacióón del frente deln del frente del
ttúúnel.nel.
La inyecciLa inyeccióón de lodos ademn de lodos ademáás de estabilizar el frente, ayudans de estabilizar el frente, ayudan
al transporte mediante bombeo de los productos deal transporte mediante bombeo de los productos de
excavaciexcavacióón.n.
Son mSon mááquinas adecuadas para trabajar en terrenos difquinas adecuadas para trabajar en terrenos difííciles,ciles,
constituidos por arenas y gravas u otros materiales blandos yconstituidos por arenas y gravas u otros materiales blandos y
fracturados.fracturados.

4949
5050
Escudos de presiEscudos de presióón de tierrasn de tierras
Estos escudos abarcan la totalidad de los terrenos que puedenEstos escudos abarcan la totalidad de los terrenos que pueden
presentar inestabilidades.presentar inestabilidades.
Son especialmente recomendables en terrenos cohesivosSon especialmente recomendables en terrenos cohesivos
debido a: su elevado rendimiento de extraccidebido a: su elevado rendimiento de extraccióón, lan, la
rentabilidad de su funcionamiento y su respeto al mediorentabilidad de su funcionamiento y su respeto al medio
ambiente.ambiente.
Los escudos de presiLos escudos de presióón de tierras (EPB) utilizan la tierran de tierras (EPB) utilizan la tierra
excavada como medio de sostenimiento del frente.excavada como medio de sostenimiento del frente.
El material excavado se transfiere a una cinta transportadoraEl material excavado se transfiere a una cinta transportadora
a trava travéés de un sinfs de un sinfíín. El transporte del material al exterior sen. El transporte del material al exterior se
realiza mediante vehrealiza mediante vehíículos sobre raculos sobre raííles o camiones.les o camiones.
5151
Escudos de presiEscudos de presióón de tierrasn de tierras
Dobles escudosDobles escudos
Los dobles escudos sonLos dobles escudos son tuneladorastuneladoras con caractercon caracteríísticas mixtas entresticas mixtas entre
el topo y el escudo. La caracterel topo y el escudo. La caracteríística principal es que eststica principal es que estáá dotado dedotado de
dos sistemas de propulsidos sistemas de propulsióón independientes donde el primero den independientes donde el primero de
ééstos corresponde al sistema de propulsistos corresponde al sistema de propulsióón del escudo y el segundon del escudo y el segundo
con el del topo.con el del topo.
El doble escudo es un escudo telescEl doble escudo es un escudo telescóópico articulado en dos piezaspico articulado en dos piezas
que proporciona un sostenimiento continuo del terreno durante elque proporciona un sostenimiento continuo del terreno durante el
avance del tavance del túúnel.nel.
Las distintas posibilidades de trabajo que ofrecen los doblesLas distintas posibilidades de trabajo que ofrecen los dobles
escudos permiten conseguir unos rendimientos prescudos permiten conseguir unos rendimientos próóximos a los deximos a los de
los topos, que los escudos para roca dura no podrlos topos, que los escudos para roca dura no podríían conseguir. Alan conseguir. Al
igual que los escudos para roca dura los dobles escudos permitenigual que los escudos para roca dura los dobles escudos permiten
realizar trealizar túúneles a travneles a travéés de terrenos con geologs de terrenos con geologíía cambiante ea cambiante e
inestable que los topos no podrinestable que los topos no podríían realizar.an realizar.

5353
Dobles escudosDobles escudos
ElEl escudo delanteroescudo delantero: Sirve como estructura soporte de la: Sirve como estructura soporte de la
cabeza de corte, contiene el rodamiento principal, la coronacabeza de corte, contiene el rodamiento principal, la corona
de accionamiento y los sellos interno y externo.de accionamiento y los sellos interno y externo.
ElEl escudo traseroescudo trasero: o escudo de anclaje, incorpora las zapatas: o escudo de anclaje, incorpora las zapatas
de losde los grippersgrippers operables a travoperables a travéés de ventanas. En su partes de ventanas. En su parte
posterior incorpora el erector de dovelas y los cilindros deposterior incorpora el erector de dovelas y los cilindros de
empuje para la propulsiempuje para la propulsióón en modo escudo normal.n en modo escudo normal.
5454
ExcavaciExcavacióón con perforacin con perforacióón y voladuran y voladura
El sistema de perforaciEl sistema de perforacióón y voladura se utiliza mucho ya quen y voladura se utiliza mucho ya que
tiene ciertas ventajas frente a la excavacitiene ciertas ventajas frente a la excavacióón con minadores on con minadores o
tuneladorastuneladoras como:como:
Es vEs váálido para todo tipo de roca.lido para todo tipo de roca.
Puede ejecutar todo tipo de secciones.Puede ejecutar todo tipo de secciones.
Adaptabilidad a otros trabajos.Adaptabilidad a otros trabajos.
Movilidad de los equipos.Movilidad de los equipos.
Reducida inversiReducida inversióón inicial.n inicial.
5555
ExcavaciExcavacióón con perforacin con perforacióón y voladuran y voladura
El ciclo bEl ciclo báásico en esta excavacisico en esta excavacióón es:n es:
PerforaciPerforacióón de barrenosn de barrenos
Carga del explosivoCarga del explosivo
VoladuraVoladura
EvacuaciEvacuacióón de humos y ventilacin de humos y ventilacióónn
Saneo de los hastiales y bSaneo de los hastiales y bóóvedaveda
Carga y transporte de los escombrosCarga y transporte de los escombros
SostenimientoSostenimiento
Replanteo de la nueva voladuraReplanteo de la nueva voladura
5656
Equipos de desescombroEquipos de desescombro
La operaciLa operacióón de desescombro consta de tres fases:n de desescombro consta de tres fases:
Acopio y cargaAcopio y carga
Retirada del material del frenteRetirada del material del frente
Transporte definitivo a vertederoTransporte definitivo a vertedero
Para la carga de material los equipos utilizados son:Para la carga de material los equipos utilizados son:
Palas cargadoras de volteoPalas cargadoras de volteo
Cargadoras LHDCargadoras LHD
Cargadoras convencionalesCargadoras convencionales
Excavadoras de brazo cortoExcavadoras de brazo corto
Excavadoras convencionales.Excavadoras convencionales.

5757
Equipos de desescombroEquipos de desescombro
Para el transporte de escombros se pueden utilizar:Para el transporte de escombros se pueden utilizar:
Sobre vSobre vííaa
DDúúmper y camimper y camióón convencionaln convencional
CamiCamióón de perfil bajon de perfil bajo
Cintas transportadorasCintas transportadoras
Transportadores deTransportadores de racletasracletas
Transporte por tuberTransporte por tuberííaa
Los factores que influyen en la selecciLos factores que influyen en la seleccióón son:n son:
SecciSeccióón del tn del túúnelnel
Perfil longitudinal: pendientes y distancias.Perfil longitudinal: pendientes y distancias.
Material a transportar: fragmentaciMaterial a transportar: fragmentacióón, granulometrn, granulometríía,a,
abrasividad, producciabrasividad, produccióón de polvo, etc.n de polvo, etc.
Vertedero: localizaciVertedero: localizacióón y capacidad.n y capacidad. 5858
Cargadoras de volteoCargadoras de volteo
Se componen de un bastidor montado sobre ruedas oSe componen de un bastidor montado sobre ruedas o
cadenas.cadenas.
Sobre la plataforma horizontal del bastidor bascula la cucharaSobre la plataforma horizontal del bastidor bascula la cuchara
descargando por la parte trasera de la mdescargando por la parte trasera de la mááquina sobre elquina sobre el
elemento transportador.elemento transportador.
Para distancias cortas es una mPara distancias cortas es una mááquina muy efectiva.quina muy efectiva.
5959
Cargadoras LHDCargadoras LHD
Son equipos de carga, transporte y vertido.Son equipos de carga, transporte y vertido.
La principal caracterLa principal caracteríística de estas palas es su disestica de estas palas es su diseññoo
compacto tanto en anchura como en altura.compacto tanto en anchura como en altura.
Su radio de giro es mSu radio de giro es míínimo (son articuladas) lo que le permitenimo (son articuladas) lo que le permite
una gran maniobrabilidad en zonas estrechas.una gran maniobrabilidad en zonas estrechas.
Son muy productivas en recorridos cortos o medios (hastaSon muy productivas en recorridos cortos o medios (hasta
1000 metros).1000 metros).
6060
Palas cargadoras y excavadorasPalas cargadoras y excavadoras
En tEn túúneles de seccineles de seccióón media y grande los equipos de volteo sen media y grande los equipos de volteo se
sustituyen por palas cargadoras y excavadoras hidrsustituyen por palas cargadoras y excavadoras hidrááulicas.ulicas.

6161
TransporteTransporte
ComparaciComparacióón del transporte sobre vn del transporte sobre víía y sobre neuma y sobre neumááticos:ticos:
El transporte sobre vEl transporte sobre víía tiene un alto coste iniciala tiene un alto coste inicial
(infraestructura ferroviaria).(infraestructura ferroviaria).
Los gastos de funcionamiento sobre vLos gastos de funcionamiento sobre víía son menores quea son menores que
los de los vehlos de los vehíículos sobre neumculos sobre neumááticos.ticos.
El transporte sobre vEl transporte sobre víía da mayores rendimientos ya que lasa da mayores rendimientos ya que las
vagonetas, guiadas por los ravagonetas, guiadas por los raííles pueden ocupar mayorles pueden ocupar mayor
parte de la secciparte de la seccióón y se pueden formar grandes trenes.n y se pueden formar grandes trenes.
El transporte sobre neumEl transporte sobre neumááticos se adapta mejor a lasticos se adapta mejor a las
pendientes y si la seccipendientes y si la seccióón es grande pueden utilizarsen es grande pueden utilizarse
maquinaria no especmaquinaria no especíífica de obras subterrfica de obras subterrááneas.neas.
El transporte sobre vEl transporte sobre víía es ma es máás ventajoso para seccioness ventajoso para secciones
pequepequeññas y grandes distancias.as y grandes distancias. 6262
Transporte sobre vTransporte sobre vííaa
El transporte sobre vEl transporte sobre víía se emplea en ta se emplea en túúneles de seccionesneles de secciones
pequepequeññas y medianas y para longitudes de mas y medianas y para longitudes de máás de 1000s de 1000
metros.metros.
Cuando en el frente del tCuando en el frente del túúnel se completa la carga de unnel se completa la carga de un
vagvagóón hay que desviarlo para dar paso al resto de los vagonesn hay que desviarlo para dar paso al resto de los vagones
vacvacííos, para esto se pueden emplear varios procedimientos:os, para esto se pueden emplear varios procedimientos:
Ramal secundarioRamal secundario: un vag: un vagóón vacn vacíío seo se
coloca en el ramal secundariocoloca en el ramal secundario
mientras los vagones cargados sonmientras los vagones cargados son
retirados.retirados.
Doble vDoble vííaa: se coloca al final de la v: se coloca al final de la vííaa
principal y se desplaza a intervalosprincipal y se desplaza a intervalos
regulares, en una vregulares, en una víía se colocan losa se colocan los
vagones vacvagones vacííos y en la otra losos y en la otra los
llenos.llenos.
6363
Transporte sobre vTransporte sobre vííaa
Elevador de vagonesElevador de vagones: eleva el: eleva el
vagvagóón vacn vacíío mientras el cargadoo mientras el cargado
pasa por debajo.pasa por debajo.
Cambio lateralCambio lateral: se mueve un: se mueve un
vagvagóón vacn vacíío a un costado delo a un costado del
ttúúnel mientras son retirados losnel mientras son retirados los
vagones cargados.vagones cargados.
6464
CamiCamióón de perfil bajon de perfil bajo
Cuando la distancia de acarreo supera los 800 metros esCuando la distancia de acarreo supera los 800 metros es
conveniente separar las operaciones de carga y transporte.conveniente separar las operaciones de carga y transporte.
Los camiones de perfil bajo se adaptan perfectamente a laLos camiones de perfil bajo se adaptan perfectamente a la
secciseccióón del tn del túúnel.nel.

6565
Las cintas transportadoras cada vez se utilizan mLas cintas transportadoras cada vez se utilizan máás debido as debido a
la necesidad de asegurar altos rendimientos.la necesidad de asegurar altos rendimientos.
En tEn túúneles largos con mneles largos con méétodos de excavacitodos de excavacióón cln cláásicos y sobresicos y sobre
todo con mtodo con mááquinas integrales, el empleo de las cintas siemprequinas integrales, el empleo de las cintas siempre
puede ser contemplado.puede ser contemplado.
Las principales ventajas son:Las principales ventajas son:
Altas capacidades de transporte.Altas capacidades de transporte.
OperaciOperacióón continua.n continua.
Adaptables a cualquier tamaAdaptables a cualquier tamañño de to de túúnel y pendiente.nel y pendiente.
Necesidad de poco espacio para su instalaciNecesidad de poco espacio para su instalacióón.n.
Bajos costes de operaciBajos costes de operacióón y mantenimiento.n y mantenimiento.
Accionamiento elAccionamiento elééctrico.ctrico. 6666
Los principales inconvenientes son:Los principales inconvenientes son:
Fuertes inversiones iniciales.Fuertes inversiones iniciales.
LimitaciLimitacióón en el taman en el tamañño mo mááximo de roca a transportar.ximo de roca a transportar.
Precisa de un sistema de almacenamiento en el frente dePrecisa de un sistema de almacenamiento en el frente de
avance.avance.
Necesidad de diseNecesidad de diseñños especiales en tramos curvos.os especiales en tramos curvos.
ApariciAparicióón de problemas si en el material de carga tienen de problemas si en el material de carga tiene
agua.agua.
6767
Transportador deTransportador de racletasracletas
Consta de unos canales de chapa soldada sobre la que seConsta de unos canales de chapa soldada sobre la que se
desliza el material arrastrado pordesliza el material arrastrado por racletasracletas de acerode acero
transversales unidas por una, dos o tres cadenas.transversales unidas por una, dos o tres cadenas.
Lateralmente los canales disponen de unas guLateralmente los canales disponen de unas guíías tantoas tanto
superiores como inferiores, que ademsuperiores como inferiores, que ademáás de contener els de contener el
material, controlan las trayectorias de las cadenas y lasmaterial, controlan las trayectorias de las cadenas y las
racletasracletas..
Los canales pueden doblarse varios grados en sentidoLos canales pueden doblarse varios grados en sentido
horizontal y vertical, permitiendo una mayor adaptabilidad alhorizontal y vertical, permitiendo una mayor adaptabilidad al
suelo del frente de avance.suelo del frente de avance.
El motor de accionamiento puede ser elEl motor de accionamiento puede ser elééctrico o de airectrico o de aire
comprimido.comprimido.
6868
Transportador deTransportador de racletasracletas
Suele utilizarse entre el equipo de excavaciSuele utilizarse entre el equipo de excavacióón y el sisteman y el sistema
principal de transporte.principal de transporte.

6969
Transporte por tuberTransporte por tuberííaa
El transporte por tuberEl transporte por tuberíía se utiliza trabajando conjuntamentea se utiliza trabajando conjuntamente
con una mcon una mááquina integral.quina integral.
Los materiales arrancados por la mLos materiales arrancados por la mááquina de avance llegan aquina de avance llegan a
travtravéés de un transportador helicoidal a una parrilla cribadora ys de un transportador helicoidal a una parrilla cribadora y
el material pasante al depel material pasante al depóósito de carga.sito de carga.
Desde allDesde allíí una cinta lo transporta al equipo de machaqueo,una cinta lo transporta al equipo de machaqueo,
que suele ser un molino de impactos, donde se tritura yque suele ser un molino de impactos, donde se tritura y
posteriormente se mezcla con agua. Esta masa se bombea sinposteriormente se mezcla con agua. Esta masa se bombea sin
dificultad a la tuberdificultad a la tuberíía de transporte.a de transporte.
La instalaciLa instalacióón completa se desplaza arrastrada por la mn completa se desplaza arrastrada por la mááquinaquina
de excavacide excavacióón.n.
Sostenimiento de tSostenimiento de túúnelesneles
El sostenimiento es el conjunto de elementos que se colocanEl sostenimiento es el conjunto de elementos que se colocan
en una excavacien una excavacióón subterrn subterráánea para contribuir a sunea para contribuir a su
estabilizaciestabilizacióón.n.
Existen varios procedimientos de sostenimiento:Existen varios procedimientos de sostenimiento:
Con bulonesCon bulones
Con hormigCon hormigóón proyectadon proyectado
Con entibaciCon entibacióón metn metáálicalica
ElEl bulonajebulonaje es una tes una téécnica decnica de
sostenimiento que consiste en anclar en elsostenimiento que consiste en anclar en el
interior de las rocas una barra de materialinterior de las rocas una barra de material
resistente, que aporta una resistencia aresistente, que aporta una resistencia a
traccitraccióón, y confinar al macizo rocoso.n, y confinar al macizo rocoso.
7171
VentilaciVentilacióón de tn de túúnelesneles
La necesidad de mantener dentro de los tLa necesidad de mantener dentro de los túúneles, en suneles, en su
construcciconstruccióón o explotacin o explotacióón, una atmn, una atmóósfera respirable, nosfera respirable, no
ttóóxica y en condiciones ambientalesxica y en condiciones ambientales óóptimas obliga a renovarptimas obliga a renovar
el aire mediante los sistemas de ventilaciel aire mediante los sistemas de ventilacióón, para impedir quen, para impedir que
los gases y humos generados en las distintas fases delos gases y humos generados en las distintas fases de
construcciconstruccióón o por los vehn o por los vehíículos de motor alcancen unasculos de motor alcancen unas
concentraciones lconcentraciones líímite predeterminadas.mite predeterminadas.
Las diferencias entre la ventilaciLas diferencias entre la ventilacióón en la fase de construccin en la fase de construccióónn
y de explotaciy de explotacióón son que en la fase de construccin son que en la fase de construccióón se emitenn se emiten
mmáás contaminantes, principalmente en la zona del frente des contaminantes, principalmente en la zona del frente de
avance y que los operarios estavance y que los operarios estáán alln allíí durante toda su jornadadurante toda su jornada
de trabajo.de trabajo.
7272
VentilaciVentilacióón de tn de túúnelesneles
El sistema de ventilaciEl sistema de ventilacióón de un tn de un túúnel en explotacinel en explotacióón sern seráá
permanente mientras que durante la construccipermanente mientras que durante la construccióón se debe irn se debe ir
adaptando a los cambios que se vayan produciendo al iradaptando a los cambios que se vayan produciendo al ir
avanzando el proyecto o a lo largo de una jornada.avanzando el proyecto o a lo largo de una jornada.
Otra diferencia importante es que en la fase de construcciOtra diferencia importante es que en la fase de construccióónn
el tel túúnel snel sóólo tiene una entrada por lo que la ventilacilo tiene una entrada por lo que la ventilacióón deben debe
conseguirse asegurando la circulaciconseguirse asegurando la circulacióón de aire desde lan de aire desde la
entrada hasta el frente de avance.entrada hasta el frente de avance.
La ventilaciLa ventilacióón puede ser:n puede ser:
SoplanteSoplante
Aspirante.Aspirante.

7373
VentilaciVentilacióón en construccin en construccióónn
7474
VentilaciVentilacióón soplanten soplante
Se instala una conducciSe instala una conduccióón a travn a travéés de la cual circula aires de la cual circula aire
desde el exterior hasta el frente de avance.desde el exterior hasta el frente de avance.
El tapEl tapóón de humos, gases y polvo que ocupa el fondo deln de humos, gases y polvo que ocupa el fondo del
ttúúnel es removido por el aire fresco soplado por la tubernel es removido por el aire fresco soplado por la tuberííaa
siendo assiendo asíí diluido y empujado a lo largo del tdiluido y empujado a lo largo del túúnel hasta sunel hasta su
emboquille por donde es expulsado hacia el exterior.emboquille por donde es expulsado hacia el exterior.
7575
Las ventajas de la ventilaciLas ventajas de la ventilacióón soplante son:n soplante son:
FFáácil instalacicil instalacióón.n.
Permite tuberPermite tuberíías de lona de fas de lona de fáácil manejo.cil manejo.
Es mEs máás econs econóómica.mica.
El aire se conduce rEl aire se conduce ráápidamente y llega al frente en buenaspidamente y llega al frente en buenas
condiciones.condiciones.
El chorro de aire que sale del conducto es capaz de removerEl chorro de aire que sale del conducto es capaz de remover
los gases y humos del frente.los gases y humos del frente.
Menor potencia instalada.Menor potencia instalada.
Menor pMenor péérdida de carga.rdida de carga.
Los gases de voladura han de circular por el tLos gases de voladura han de circular por el túúnel.nel.
El polvo puede crear problemas de visibilidad.El polvo puede crear problemas de visibilidad. 7676
VentilaciVentilacióón aspiranten aspirante
Se aspira el aire que ocupa el frente de avance medianteSe aspira el aire que ocupa el frente de avance mediante
una tuberuna tuberíía de ventilacia de ventilacióón.n.
El aire entra por la boca del tEl aire entra por la boca del túúnel y atravesando toda sunel y atravesando toda su
secciseccióón llega hasta el frente de avance mezcln llega hasta el frente de avance mezcláándose asndose asíí
con los distintos contaminantes que puedan existir. Uncon los distintos contaminantes que puedan existir. Un
ventilador acoplado a la tuberventilador acoplado a la tuberíía hace que el aire del frentea hace que el aire del frente
entre enentre en éésta y sea expulsado por su otro extremo alsta y sea expulsado por su otro extremo al
exterior del texterior del túúnel.nel.

7777
Las ventajas de la aspiraciLas ventajas de la aspiracióón aspirante son:n aspirante son:
Los gases y el polvo retornan por la tuberLos gases y el polvo retornan por la tuberíía evitando quea evitando que
los respire el personal.los respire el personal.
Tras el disparo de las voladuras los gases y humos seTras el disparo de las voladuras los gases y humos se
eliminan reliminan ráápidamente.pidamente.
Requiere una tuberRequiere una tuberíía ra ríígida o si es de lona deben estargida o si es de lona deben estar
armadas con espiral de acero.armadas con espiral de acero.
El aire entra por el tEl aire entra por el túúnel lentamente a lo largo del tnel lentamente a lo largo del túúnel.nel.
La ventilaciLa ventilacióón aspirante deja algunas zonas del frente maln aspirante deja algunas zonas del frente mal
ventiladas.ventiladas.
Mayor potencia instalada.Mayor potencia instalada.
Mayores pMayores péérdidas de carga.rdidas de carga. 7878
VentilaciVentilacióón por aspiracin por aspiracióón e impulsin e impulsióón sucesivasn sucesivas
Primero se realiza una fase de aspiraciPrimero se realiza una fase de aspiracióón durante la cual sen durante la cual se
elimina la fraccielimina la fraccióón de humos situada cerca de la tubern de humos situada cerca de la tuberíía.a.
A continuaciA continuacióón se sopla por la misma tubern se sopla por la misma tuberíía de forma quea de forma que
se pueda limpiar la zona comprendida entre el extremo dese pueda limpiar la zona comprendida entre el extremo de
la tuberla tuberíía y el frente.a y el frente.
VentilaciVentilacióón aspirante y soplante simultn aspirante y soplante simultááneasneas
En esta caso son necesarias dos tuberEn esta caso son necesarias dos tuberíías provistas cadaas provistas cada
una de un ventilador.una de un ventilador.
7979
Existen dos tipos de ventiladores:Existen dos tipos de ventiladores:
Ventiladores centrVentiladores centríífugosfugos: el aire entra por un o: el aire entra por un oíído central ydo central y
es aspirado por centrifugacies aspirado por centrifugacióón en una rueda den en una rueda de áálabes, delabes, de
donde es impulsado a la voluta cuya seccidonde es impulsado a la voluta cuya seccióón va creciendon va creciendo
hasta alcanzar el orificio de salida, llamado difusor.hasta alcanzar el orificio de salida, llamado difusor.
Ventiladores axiales o helicoidalesVentiladores axiales o helicoidales: consta de un conducto: consta de un conducto
cilcilííndrico en el que hay una hndrico en el que hay una héélice construida con unaslice construida con unas
paletas fijadas sobre un cubo. El aire entra y salepaletas fijadas sobre un cubo. El aire entra y sale
paralelamente a la mparalelamente a la mááquina.quina.
8080
VentilaciVentilacióón en explotacin en explotacióónn
Normalmente la ventilaciNormalmente la ventilacióón debido al tiro de aire natural no esn debido al tiro de aire natural no es
suficiente por eso debe disponerse ventilacisuficiente por eso debe disponerse ventilacióón forzada. Existenn forzada. Existen
tres esquemas:tres esquemas:
VentilaciVentilacióón longitudinal:n longitudinal: se instalan ventiladores en lase instalan ventiladores en la
bbóóveda o hastiales que impulsan aire a lo largo del tveda o hastiales que impulsan aire a lo largo del túúnel.nel.

8181
VentilaciVentilacióónn semitransversalsemitransversal:: el aire fresco se distribuyeel aire fresco se distribuye
a lo largo del ta lo largo del túúnel mediante un canal paralelo alnel mediante un canal paralelo al
mismo provisto de toberas a intervalos regulares. Elmismo provisto de toberas a intervalos regulares. El
aire viciado corre a lo largo del taire viciado corre a lo largo del túúnel saliendo por susnel saliendo por sus
embocaduras.embocaduras.
8282
VentilaciVentilacióón transversal:n transversal: ademademáás del canal de inyeccis del canal de inyeccióón deln del
aire fresco, se coloca otro tambiaire fresco, se coloca otro tambiéén con toberas que aspiran con toberas que aspira
un volumen de aire viciado igual al inyectado.un volumen de aire viciado igual al inyectado.

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