TUNELES

1. TÚNELES.
Los túneles son un tipo de infraestructura subterránea que busca conectar dos puntos
externos atravesando superficies planas, accidentes montañosos e incluso mares.
USO DE TUNELES
TUNEL EN CARRETERAS TUNELES PARA TRENES
TUNEL BAJO EL MAR TUNEL DERIVACIÓN DE AGUAS
TUNEL EN MINERIA TUNEL PARA BARCOS

2. CICLOS DE TRABAJO EN TUNEL
PERFORACION CARGA
VOLADURA
VENTILACION
DESESCOMBRO
SANEO
SOSTENIMIENTO
PERFORACION
TOPOGRAFIA

3. EQUIPOS
PEFORACION
PERFORACIONES NEUMATICAS
Los equipos de perforación con martillo en
fondo con orugas Sandvik son equipos de
gran utilidad y bajo mantenimiento,
diseñados para realizar perforaciones
rectas y largas a profundidades superiores
a 100 metros (328 pies). Las perforadoras
de producción ITH son equipos de
perforación minera versátiles y se pueden
usar con muchos métodos de minería.
PERFORACIÓN MANUAL
Se realiza mediante el empleo de un
barreno usado con la finalidad de facilitar
su extracción y rotación. El barreno es
sostenido por el ayudante, mientras que
el otro golpea con una comba, luego se
hace girar un cierto ángulo para
proseguir con el proceso de
perforación. Este proceso también lo
realiza una sola persona, dentro de la
minería artesanal.
PERFORADORA
HIDRAULICA
La Perforadora jumbo hidráulica
DR-2SB, una torre hidráulica de
perforación de dos plumas, está
diseñada para la perforación de agujeros
verticales, horizontales y en ángulo en
frentes de desarrollo o de producción de
minería subterránea. La DR-2SB tiene
una cobertura de la pluma de 7,10 m por
8,90 m (23,3 pies por 29,2 pies).

4. CARGA
El cargador Charmec LC 605 D(V) con accionamiento diésel-hidráulico está diseñado para la carga
del frente y la producción en minas y túneles subterráneos de hasta 65 m² de sección transversal,
donde la altura máxima del frente es de 8,8 m.
VOLADURA
Voladura, es la acción de fracturar o fragmentar la roca, el suelo duro, el hormigón o de desprender
algún elemento metálico, mediante el empleo de explosivos. Las mismas se realizan para lograr
un objetivo predeterminado, pueden ser controladas, o no, puede ser a cielo abierto, en galerías,
túneles o debajo del agua.

5. EXPLOSIVOS
DETONANTE
Los explosivos industriales se inician generalmente mediante la detonación de una pequeña carga
de explosivo de alta potencia. Este explosivo puede estar ubicado en un detonador, en un cordón
detonante, o en un multiplicador, según el procedimiento que se utilice para la iniciación.
Existen explosivos que no son sensibles al detonador. En este caso es habitual provocar su
iniciación mediante un multiplicador, consistente en pastilla de explosivo de elevada potencia que
es de forma cilíndrica y que si es sensible al detonador.

6. PREPARACIÓN DEL CARTUCHO CEBO
Se denomina cartucho cebo al que se utilizar para alojar en su interior el detonador. La preparación
del cartucho cebo seguirá al menos las siguientes normas de seguridad:
• Durante la preparación del cartucho cebo los hilos de detonador eléctrico permanecerán
cortocircuitados.
• Solo deberá emplearse un cartucho cebo por barreno, salvo en aquellos casos en los que se
empleen cargas espaciadas (donde habrá un cartucho cebo por cada una de las cargas espaciadas)
o en caso de emplear un segundo cartucho cebo en casos que se prevea un posible fallo de
iniciación.
• El detonador se colocará en un extremo del cartucho y paralelamente al eje longitudinal del
mismo. Preferentemente, el detonador se colocará en el mismo eje del cartucho.
• El detonador se colocará inmediatamente antes de la carga en el barrenos, nunca con antelación a
la misma.
• Es aconsejable utilizar un punzón, de madera o latón, para abrir un agujero en el cartucho y
posteriormente introducir el detonador. Nunca se debe forzar el detonador para introducirlo en el
cartucho.
• En caso de tener que desactivar un cartucho cebo,, la operación debe ser realizada por la misma
persona que lo preparó.
RETACADO
El retacado tiene como misión asegurar el confinamiento del explosivo. Durante la realización del
retacado deben observarse, al menos, las siguientes normas de seguridad:
• La longitud del retacado no será nunca inferior a la piedra de la voladura.
• Como material de retacado se empelará detritus de perforación, arcilla, sal, etc., siempre que
posea la granulometría adecuada, asegurando que no hay tamaños gruesos que actúen como
posibles proyecciones.
• Está demostrado que para el retacado de barrenos es más efectivo el uso de gravilla de tamaño
granulométrico de 6-20 mm, ó 12-20 mm.
• Los atacadores serán de madera o cualquier otro material antiestático, sin aristas vivas, que
pudieran dañar la conexión con el detonador (cable eléctrico o tubo de transmisión)
DISPARO DE LA VOLADURA
Antes de proceder al disparo de la voladura, la persona responsable de la misma deberá adoptar, al
menos, las siguientes medidas de seguridad:

7. • Deberá pasar entre la carga y el disparo de la voladura el menor tiempo posible.
• Antes de conectar la línea de tiro al explosor, se comprobará que todos los posibles accesos a la
zona de voladura están cortados y que se han retirado todos los equipos y materiales que pudieran
ser alcanzados por las proyecciones de la misma.
• El artillero responsable del disparo será el último en abandonar la zona de voladura y tendrá
siempre en su poder el explosor, o bien, la llave de accionamiento del mismo.
• Instantes antes del disparo se avisará del mismo mediante señales acústicas, y, en su caso también
ópticas.
• El disparo se efectuará desde un refugio que ofrezca suficientes garantías de protección.
• Después del disparo de la voladura el responsable de la misma comprobará la no existencia de
barrenos fallidos. En caso de la existencia de barrenos fallidos, se actuará en consecuencia.
• El personal y los equipos mecánicos, solo podrán retornar a la zona de voladura cuando el
responsable de la misma lo autorice expresamente.
• Asimismo, el corte de caminos y accesos permanecerán cortados hasta que el responsable de la
voladura lo autorice expresamente.
VENTILACION
La ventilación de una mina consiste en el proceso de hacer pasar un flujo de aire considerable y
necesario para crear las condiciones óptimas para que los trabajadores se encuentren en una
atmósfera agradable, limpia y sin gases.
La ventilación se realiza estableciendo un circuito para la circulación del aire a través de todas las
labores. Para ello es indispensable que la mina tenga dos labores de acceso independientes: dos
pozos, dos socavones, un pozo y un socavón.
En las labores que sólo tienen un acceso (por ejemplo, una galería en avance) es necesario ventilar
con ayuda de una tubería. La tubería se coloca entre la entrada a la labor y el final de la labor. Esta
ventilación se conoce como secundaria, diferente a la que recorre toda la mina que se conoce como
principal.
Necesidad de la ventilación.
Es necesario establecer una circulación de aire dentro de una mina subterránea por las siguientes
razones:
• Se debe asegurar un contenido mínimo de oxígeno en la atmósfera de la mina para permitir la
respiración de las personas que trabajan en su interior
• Se requiere diluir los gases, los cuales pueden ser tóxicos, asfixiantes y/o explosivos por debajo de
los valores límites permisibles legales establecidos en el país

8. • Se hace necesario ventilar la mina para climatizarla, a medida que aumenta la profundidad de la
misma, la temperatura aumenta, adicionalmente, los equipos y máquinas presentes en el interior
contribuyen a elevar la temperatura del aire
• Se requiere que los frentes de trabajo tengan un confort térmico, que permita que el trabajador
labore en condiciones óptimas de rendimiento y seguridad
DESESCOMBRO
Desescombro (también llamado vertedero de escombros, banco de escombros o pila de
escombros), es el lugar donde se depositan las pilas con la acumulación de escombros - la
sobrecarga u otra roca estéril que se retira después de la explosión. Estos materiales de desecho se
componen típicamente de esquisto, así como de pequeñas cantidades de arenisca carbonífera y
otros residuos.

9. SANEO
Saneo o desatado de roca, detecta la roca suelta en el techo, frente y paredes de la excavación o
labor minera, se efectúa un conjunto de prácticas y procedimientos denominados desatado,
desquinche o saneo de rocas, el cual consiste en palanquear la roca y hacerla caer mediante el uso
de una barretilla o un equipo.
Desatado Manual
Desatado con Maquina
SOSTENIMIENTO
Se entiende como sostenimiento el conjunto de elementos estructurales que se colocan durante la
excavación de una obra subterránea y que tiene como objetivo contribuir al equilibrio del entorno
cercano a la cavidad.
Tipos:
 Tablas, puntuales y cerchas de madera.
 Cerchas metálicas.
 Bulones y anclajes.

10.  Hormigón proyectado o shocret.
 El anillo de dovelas.
Puntales y cerchas de madera Bulones y Anclajes
Cercha Metalica Hormigón Proyectado o Lanzado
Hormigón Proyectado o Lanzado Anillo de Bóvedas

11. TOPOGRAFIA
Los túneles son un medio de comunicación artificial entre dos puntos separados por un suelo o
roca. Su objetivo es el de permitir el paso de personas, ferrocarriles, vehículos, conducciones
eléctricas, de agua u otros.
Plano topográfico base Para poder proyectar un túnel tanto en su diseño planimétrico como
altimétrico, hemos de disponerse de un plano topográfico que permita, estudiar y determinar las
características del mismo.
Es necesario conocer sobre él plano las características geológicas de la zona. Escalas generales de
1/2000, 1/1000 o 1/500, para parciales del tipo 1/200, 1/100 y tomadas normalmente en las zonas
de acceso. 
Red de enlace entre bocas (triangulación, poligonal de precisión, nivelación) Esta red permitirá
conocer con toda exactitud las coordenadas espaciales X, Y, Z de los dos puntos iniciales de la
excavación, así como los acimuts de las alineaciones rectas de entrada y salida, para ello es
necesario relacionarlos, lo que se consigue por medio de: triangulación, poligonales de precisión y
nivelación por alturas.
La triangulación actualmente se sustituye por una poligonal de precisión, siempre y cuando los
condicionantes del túnel, longitud y precisiones del cierre del replanteo por ambas bocas, así lo
permita; la utilización del G.P.S. reduce bastante el tiempo de aplicación del método. Como
complemento se realiza una nivelación por alturas de manera que se pueda determinar con toda
exactitud el desnivel o incremento de cota entre ambos puntos de boquilla N y S, ya que los valores
altimétricos de la triangulación o la poligonal no tendrán las precisiones requeridas en estos casos

12. TUNELADORAS
Una tuneladora o minador a sección completa es una máquina capaz de excavar túneles a sección
completa, a la vez que colabora en la colocación de la entibación para la sustentación del túnel si
ésta es necesaria, ya sea de forma provisional o definitiva.
La excavación se realiza normalmente mediante una cabeza giratoria equipada con elementos de
corte y accionada por motores hidráulicos (alimentados a su vez por motores eléctricos, dado que
la alimentación general de la máquina se realiza con energía eléctrica), aun cuando también existen
tuneladoras menos mecanizadas sin cabeza giratoria. El empuje necesario para adelantar se
consigue mediante un sistema de gatos perimetrales que se apoyan en el último anillo de
sostenimiento colocado o en zapatas móviles (denominadas grippers), accionados también por
gatos que las empujan contra la pared del túnel, de forma que se consigue un punto fijo desde
donde empujan.
Detrás de los equipos de excavación y avance se sitúa el denominado "equipo de rezaga" de la
tuneladora (o en denominación inglesa back up), constituido por una serie de plataformas
arrastradas por la propia máquina y que, a menudo, ruedan sobre rieles que la misma tuneladora
coloca, donde se alojan todos los equipos transformadores, de ventilación, depósitos de mortero y
el sistema de evacuación del material excavado.
Los rendimientos conseguidos con tuneladoras de cabeza giratoria son elevadísimos si se comparan
con otros métodos de excavación de túneles, pero su uso no es rentable hasta una longitud mínima
de túnel a excavar: hace falta amortizar el precio de la máquina y calcular el tiempo que se tarda en
diseñarla, fabricarla, transportarla y montarla (que puede llegar a los dos años). Además, los
túneles a excavar con tuneladora tienen que tener radios de curvatura elevados porque las
máquinas no pueden hacer curvas cerradas, y la sección tiene que ser circular en túneles excavados
con cabeza giratoria.
TIPOS DE TUNELADORAS
Se distinguen dos grandes grupos: los topos y los escudos, aun cuando también existen tuneladoras
mixtas.
TIPO TOPO
Los topos son tuneladoras diseñadas para excavar rocas duras o medianas, sin demasiadas
necesidades de sostenimiento. Su diferencia fundamental con los escudos es que no están dotados
de un cilindro de acero tras la rueda de corte que realiza la función de entibación provisional.
La fuerza de empuje se transmite a la cabeza de corte mediante cilindros (cilindros de empuje). La
reacción producida se transmite al hastial del túnel mediante los grippers (fuerza de anclaje).
Los grippers también compensan el par producido por la cabeza de corte, que se transmite a éstos
a través de la viga principal.

13. Cuando se ha terminado un ciclo de avance, se necesita reposicionar las zapatas de agarre
(grippers), para la cual se apoya la viga principal en el apoyo trasero. Una vez anclados los grippers
en su nuevo emplazamiento, se libera el apoyo trasero y se inicia un nuevo ciclo de avance.
TIPO ESCUDO
Los escudos son tuneladoras diseñadas por excavar rocas blandas o suelos, terrenos que necesitan
sistemáticamente la colocación de un sostenimiento. A diferencia de los topos, los escudos cuentan
con una carcasa metálica exterior (que da el nombre a este tipo de máquina) que sostiene
provisionalmente el terreno desde el frente de avance hasta algo más allá de donde se coloca el
sostenimiento definitivo, normalmente consistente en anillos formados por unas 7 dovelas. De este
modo, se garantiza en todo momento la estabilidad del túnel. A menudo están preparadas para
avanzar bajo el nivel freático.
Si se trata de una tuneladora de cabeza giratoria, suele estar equipada con picas, rastreles o
"rippers" (elementos que arrancan los suelos) y cortadores (elementos que rompen por
indentación la roca). También dispone de una serie de aperturas, frecuentemente regulables, por
donde el material arrancado pasa a una cámara situada tras la rueda de corte y desde donde se
transporta posteriormente hacia el exterior de la máquina.
TUNELADORA SIMPLE ESCUDO
Para terrenos de roca dura con poca estabilidad, susceptibles a desprendimientos, se hace
necesaria la incorporación de un escudo protector tras la cabeza de corte y la posterior colocación
de un anillo de revestimiento prefabricado. El escudo no funciona como un sostenimiento
temporal, sino que sólo como una barrera que impide la caída de rocas dentro de la máquina y a los
trabajadores. Para el avance la maquina puede apoyarse en el anillo de revestimiento, por lo que
los grippers no son necesarios. El resto de los componentes son idénticos a los del topo sin escudo.
En la Figura 3.2 se presenta un esquema de las partes de un topo con escudo

14. TUNELADORA DOBLE ESCUDO
Las máquinas doble escudo consisten en dos partes dispuestas una detrás de la otra, el escudo
delantero está equipado con la cabeza de corte y con los cilindros principales de empuje, mientras
que el escudo trasero alberga los cilindros auxiliares, los grippers de apoyo y el sistema erector de
dovelas. Al interior y entre ambos escudos, se desliza un escudo telescópico de menor diámetro,
que permite avanzar al escudo delantero manteniendo la máquina a cubierto y protegida del
terreno durante el avance de excavación. Esta estructuración le permite distintos funcionamientos
de acuerdo a la calidad del terreno excavado. En terrenos de roca dura y estable esta TBM funciona
como un doble escudo, donde los grippers son los encargados de resistir el empuje del avance y el
torque producido por el giro de la cabeza de corte. La fijación segura de la parte trasera por parte
de los grippers permite la colocación simultánea de un segmento de anillos en la cola del escudo,
mientras la excavación se encuentra en progreso. En casos de que la roca sea muy estable, la
colocación de revestimiento prefabricado puede ser omitida. En terrenos inestables, donde los
grippers no encuentran la resistencia necesaria para apoyarse en el macizo rocoso, esta TBM
funciona como un simple escudo. Los grippers se cierran y el empuje necesario para el avance
puede ser soportado por el último anillo de dovelas colocado. Los escudos delantero y trasero se
retraen y avanzan juntos, empujados por los cilindros de empuje auxiliares apoyados en el
revestimiento. En este caso, no es posible realizar de forma simultánea la excavación y el montaje
del anillo de dovelas como revestimiento.