TITULO

Túnel empujado mediante tramos sucesivos.

SECTOR DE LA TÉCNICA AL QUE SE REFIERE LA INVENCIÓN:

La invención esta comprendida dentro del sector de la obra pública. ESTADO DE LA TÉCNICA

En la actualidad se están ejecutando túneles mediante los llamados métodos convencionales, esto es excavación y ejecución in situ del túnel, o mediante tuneladoras, máquinas que van excavando y a la vez colocando las dovelas o revestimiento interior de hormigón armado del túnel.

Este tipo de tareas, sobre todo en el caso de tuneladoras, tienen una aplicación interesante para grandes longitudes debido al elevado coste de la maquinaria requerida.

Es por esto que se inventa una nueva forma de construir túneles, que no requiera inversiones tan altas y que sea mas eficaz y eficiente para la ejecución de estas obras con dimensiones moderadas, y que denominaremos túnel empujado mediante tramos sucesivos.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

La invención se basa en la ejecución de tramos de túnel, (piezas de hormigón armado con la forma apropiada para que una vez introducidos en el terreno, serán el revestimiento de hormigón de dicho túnel) en las inmediaciones de la zona definitiva, de manera que una vez construidos, mediante empuje oleodinámico, es decir con cilindros hidráulicos, con dimensiones de 200 x 350 x 500 (0 vástago x 0 pistón x carrera), que trabajarán con una fuerza de 250 t/cilindro y hasta una presión máxima de trabajo de 260 bar, maniobrados por un equipo eléctrico dotado de todos los componentes de seguridad necesarios, se trasladarán hasta su ubicación final hasta completar la longitud total. A medida que avanzamos se hace preciso, lógicamente, que con la maquinaria apropiada vayamos extrayendo las tierras o roca que se hayan en el espacio que va a ocupar el nuevo túnel. Para esto se construyen uno a continuación de otro, los tramos que se pueda dependiendo del espacio que en cada caso se disponga, con una separación entre ellos que permita la interposición de baterías de cilindros hidráulicos que serán los que empujen para la traslación de los mismos (ver Figura n° 4: TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o DE TUNEL. SECCIÓN LONGITUDINAL y Figura n° 5: TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o DE TUNEL. PLANTA).

Cuando se ha agotado todo el espacio disponible para construir tramos seguidos, y al lado del último, se ejecutará otro tramo paralelo a este, de tal manera que cuando los anteriores avancen, se desplace lateralmente hasta ocupar la posición que en su ubicación inicial ocupaba el ultimo construido de forma seguida, dejando sitio para ejecutar otro y así de forma sucesiva hasta que se realicen los necesarios para completar la longitud del túnel a (ver Figura n° 5: TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o DE TUNEL. PLANTA).

Como decimos, la invención se basa en la construcción de tramos de túnel, que se desplazarán sucesivamente mediante empuje con cilindros hidráulicos colocados entre ellos hasta llegar a la ejecución total de la obra, para lo que será necesario, disponer entre cada dos tramos, en la zona de los cilindros, de chapas ancladas al tramo que va delante y que deslizarán sobre el de detrás, en el momento del avance, que cierren este espacio e impidan desmoronamientos del terreno (ver Figura n° 7: TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o DE TÚNEL. PLANTA EN AVANCE).

Asimismo destacar que el vano primero se diferenciará del resto de los que posteriormente se trasladarán, en que la parte frontal del mismo no será recta, sino que tendrá una inclinación en sus hastíales o paredes para que a medida que se produzca la excavación, el derrame del terreno esté en consonancia con la forma de la estructura.

(ver Figura n° 1 : TRAMO I ^o DE TUNEL. SECCIÓN LONGITUDINAL y Figura n° 2: TRAMO I ^o DE TUNEL. PLANTA).

A su vez y para controlar que los desplazamientos horizontales y verticales sean los deseados, el primer tramo estará rematado en el borde de la parte frontal con terminaciones adecuadas en acero (ver Figura n° 3: REMATES FRONTALES DE TRAMO I ^o DE TUNEL) Por otro lado, y para evitar que en la traslación, los cilindros hidráulicos puedan sufrir daños como consecuencia de la reacción transmitida por el empuje de los que inmediatamente le preceden, se colocarán entre tramos piezas con forma de cilindros metálicos con pared de 30 mm que absorban estos esfuerzos (ver Figura n° 8: TRAMO ÚLTIMO DE TÚNEL. PLANTA).

Para empujar el ultimo de los tramos que se ha construido de forma seguida, así como los que se desplazarán lateralmente, se dispondrá, para absorber la reacción ejercida en el empuje de los mismos, de sendos muros de reacción de hormigón armado a los que se trasladarán los esfuerzos (ver Figura n° 4: TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o DE TUNEL. SECCIÓN LONGITUDINAL y Figura n° 5: TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o DE TUNEL. PLANTA)

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y al objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma ocho hojas de planos en las cuales con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura n° l TRAMO I ^o DE TÚNEL. SECCIÓN LONGITUDINAL

Figura n° 2 TRAMO I ^o DE TÚNEL. PLANTA

Figura n° 3 REMATES FRONTALES DE TRAMO I ^o DE TÚNEL Figura n° 4 TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o DE TÚNEL. SECCIÓN LONGITUDINAL

Figura n ⁰ 5 TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o DE TÚNEL. PLANTA

Figura n° 6 TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o DE TÚNEL. SECCIÓN LONGITUDINAL EN AVANCE

Figura n° 7 TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o DE TÚNEL. PLANTA EN AVANCE

Figura n° 8 TRAMO ÚLTIMO DE TÚNEL. PLANTA

MODO DE REALIZACIÓN La invención consiste en que para realizar túneles de dimensiones moderadas, se llevará a cabo mediante el empuje de sucesivos tramos de túnel que darán lugar a la obra final.

El procedimiento de ejecución será como sigue:

Fase A

Ejecución del primer tramo de túnel sobre una solera de hormigón armado que servirá de apoyo y entre unos muretes guía que impedirán los desplazamientos transversales indeseados en el avance, en las inmediaciones de la ladera o montaña donde se va a ejecutar la obra, que será diferente, según se ha mencionado, al resto de los tramos (ver Figura n° 1 TRAMO I ^o DE TÚNEL. SECCIÓN LONGITUDINAL y Figura n° 2 TRAMO I ^o DE TÚNEL. PLANTA). Fase B

Ejecución de los tramos de túnel seguidos al primero sobre solera de hormigón armado y entre muretes guía al igual que este, que la zona de trabajo permita, con una separación entre ellos para la interposición de una batería de cilindros hidráulicos que se encargará de transmitir los esfuerzos necesarios para el desplazamiento de los tramos (ver Figura n° 4 TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o DE TÚNEL. SECCIÓN LONGITUDINAL y Figura n° 5 TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o

DE TÚNEL. PLANTA).

Fase C

Ejecución del muro de reacción detrás del último tramo, que permita absorber los esfuerzos transmitidos por la batería de cilindros hidráulicos de este último tramo (ver Figura n° 4 TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o DE TÚNEL. SECCIÓN LONGITUDINAL y Figura n° 5 TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o DE TÚNEL. PLANTA).

Fase D

Ejecución de un tramo de túnel paralelo al ultimo seguido con su muro de reacción correspondiente, en caso de ser necesario, para que una vez trasladados todos los anteriores que están enfrentados entre si, pueda desplazarse este lateralmente hasta ocupar el sitio del ultimo seguido, y así continuar empujando tramos (ver Figura n° 5 TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o DE TÚNEL. PLANTA). Fase E

Colocación de las baterías de cilindros hidráulicos entre tramos y de las piezas cilindricas que aguantarán la reacción del empuje del tramo que le precede (ver Figura n° 4 TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o DE TÚNEL. SECCIÓN LONGITUDINAL, Figura n° 5 TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o DE TÚNEL. PLANTA y Figura n° 6 TRAMOS I ^o , 2 ^o Y 3 ^o DE TÚNEL. SECCIÓN LONGITUDINAL EN AVANCE).

Fase F

Empuje del primer tamo de túnel el recorrido de los cilindros hidráulicos, recogerlos y empuje del que le sigue repitiendo la operación en todos los tramos seguidos.

Fase G

Interposición entre el último tramo y el muro de reacción construido detrás de este, de vigas fabricadas a tal efecto (ver Figura n° ⁰ 8 TRAMO ÚLTIMO DE TÚNEL. PLANTA), que permitan cubrir el hueco que a medida que se avanza va quedando entre estos, y sirvan de apoyo de los cilindros para el avance. Esta operación se realizará hasta que este avance sea el suficiente para que quede hueco a fin de trasladar lateralmente el tramo paralelo al último y que previamente ya se había ejecutado, para lo que se retirarán estas vigas que habían ido colocando.

Fase H

Fabricar otro tramo en la zona que ha quedado libre al desplazar el tramo lateral hasta colocarlo alineado con los anteriores.

Fase I

Repetir estas operaciones las veces que sean necesarias hasta cubrir con tramos la longitud de túnel que se necesite en cada caso.

APLICACIÓN INDUSTRIAL

La necesidad de cruzar mediante un túnel una montaña, montículo o cordillera para construcción de nuevas carreteras o ferrocarriles, ha planteado desde un principio problemas que a lo largo del tiempo se han resuelto de acuerdo al desarrollo técnico.

La premisa fundamental ha sido y es, la necesidad de ejecutar los trabajos con seguridad y fiabilidad, y de ahí han partido todas las soluciones.

Actualmente se tiende a realizar los túneles, como ya se mencionó anteriormente, mediante los llamados métodos convencionales, esto es excavación y ejecución in situ del túnel, o mediante tuneladoras, máquinas que van excavando y a la vez colocando las dovelas o revestimiento interior de hormigón armado del túnel.

Nuestra invención trata de ejecutar estos trabajos de una forma mas eficaz y eficiente para túneles con dimensiones moderadas reduciendo costes.