PARTE DE UN TUNEL

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere en general a maquinaria de encofrado.

Un objeto de la invención es el de proporcionar un sistema de encofrado para revestir superficies generalmente verticales, que: reduce el tiempo de ejecución y reduce el coste de construcción.

El uso de la invención es especialmente ventajoso para la construcción de túneles en mina en suelos blandos, por ejemplo, en casos en los que se recomiende el así denominado método belga de tunelización.

ESTADO DE LA TÉCNICA

El método belga o método tradicional de Madrid para la ejecución de túneles, es un método que se utiliza generalmente para la ejecución de túneles cortos excavados en suelos blandos, y que se caracteriza por ser un procedimiento constructivo que minimiza las dimensiones de los frentes de excavación abiertos, lo que resulta favorable para el control de los desplazamientos del terreno generados durante la ejecución y, por lo tanto, disminuye el riesgo de derrumbe de la excavación.

El método belga para excavar y revestir un túnel, se lleva a cabo en dos fases principales: excavación de avance y excavación de descenso (destroza).

La secuencia de fases operativas de este método de construcción es como sigue:

- excavación y apuntalamiento de una pequeña galería de avance al nivel de bóveda,

- ensanchamiento lateral y apuntalamiento de la galería de avance,

- instalación de encofrado y colada de hormigón de la bóveda, - excavación y hormigonado de los hastiales,

- ejecución de la contra bóveda.

Por lo tanto, en este método, la excavación de la bóveda se apuntala y se ensancha gradualmente para formar la bóveda completa, pero con un desplazamiento longitudinal para cada fase de ensanchamiento, de tal modo que el frente de excavación es pequeño para asegurar la estabilidad de la excavación.

El método belga se usa, en general, para la ejecución de túneles cortos excavados en suelos que consisten en arcillas compactas o arcillas con un cierto porcentaje de arenas, y proporciona la ventaja de reducir el riesgo de inestabilidades de la excavación debido a que, en primer lugar, se realiza una excavación de bóveda pequeña.

Sin embargo, este método es lento y costoso debido a que el túnel ha de ser excavado manualmente por trabajadores cualificados y se ha de revestir en lotes o secciones cortas, de tal modo que se requiere un gran número de operaciones de montaje y desmontaje del encofrado.

Por lo tanto, sería deseable tener un sistema de encofrado capaz de ejecutar el método de tunelización descrito anteriormente de una forma más automatizada, para reducir el tiempo y el coste de la ejecución, especialmente en lo que se refiere a la ejecución de los hastiales.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un sistema de encofrado desplazadle para el revestimiento con hormigón, de superficies generalmente verticales, entendiendo el término generalmente vertical para englobar tanto a superficies ortogonales al piso, como a superficies con cierta inclinación respecto al piso, y ya sean superficies planas o con una ligera curvatura.

La invención es especialmente ventajosa en su uso para el revestimiento de una parte de un túnel, preferentemente para el revestimiento de los hastiales del mismo, aunque la invención no está limitada a este uso particular, ya que se podría utilizar igualmente para encofrar una superficie vertical en cualquier otra aplicación.

El sistema de encofrado comprende un rail guía alargado longitudinalmente, preferentemente recto, y unos medios de fijación para fijar el rail guía a una superficie a revestir, tal y como a un revestimiento de hormigón previamente ejecutado, por ejemplo una parte de un túnel.

El sistema de encofrado además comprende un panel de encofrado acoplado al rail guía, mediante unos medios de rodadura deslizantes sobre una superficie del rail guía.

Los medios de rodadura están unidos al panel de encofrado, y pueden consistir por ejemplo en unas roldanas o cilindros deslizantes sobre el rail.

La invención abarca diversas posibilidades de colocación del rail guía respecto al panel de encofrado, de este modo, en una realización preferente, el rail guía está colocado a nivel superior del panel de encofrado y el panel de encofrado cuelga del rail guía.

En otra realización preferente, el rail guía está colocado a nivel inferior del panel de encofrado, por lo que el panel de encofrado es desplazadle sobre el rail guía.

En otra realización preferente, el rail guía está colocado en un lateral del panel de encofrado.

El sistema de encofrado además comprende una estructura de anclaje que tiene una parte unida al panel de encofrado, y otra parte es emergente del panel de encofrado y está configurada para fijarse a una superficie del túnel a revestir. La parte emergente de la estructura de anclaje, está situada en un lateral del panel de encofrado, en concreto en el lateral posterior del panel de encofrado, respecto al sentido de desplazamiento del panel durante la ejecución de revestimiento de una superficie, por ejemplo una parte de un túnel. En una realización preferente, esta estructura de anclaje está formada por dos o más vigas dispuestas en la misma dirección longitudinal del rail guía, las cuales tienen una parte unida al panel de encofrado y otra parte emergente del panel de encofrado.

El sistema de encofrado está configurado de forma que el panel de encofrado junto con la estructura de anclaje, pueden desplazarse conjuntamente respecto al rail guía, y deslizando mediante los medios de rodadura, cuando la estructura de anclaje no está fijada a una superficie a revestir.

Además, el sistema de encofrado está configurado de forma que el rail guía es desplazadle respecto al panel de encofrado, cuando la estructura de anclaje está fijada a una superficie exterior.

El revestimiento de una superficie, por ejemplo una superficie de un túnel se realiza hormigonando tramos consecutivos, de manera que con la configuración anteriormente descrita del sistema de encofrado de la invención, para la puesta del panel de encofrado para la formación de un nuevo tramo, se desplaza el panel de encofrado a la posición en la que se va a formar el nuevo tramo, y la estructura de anclaje se fija al tramo anterior de hormigón ya fraguado, con objeto de que el panel quede fijado y posicionado correctamente para hormigonar ese tramo.

Con el panel de encofrado fijado, el rail guía se desmonta de los medios de fijación, y se desplaza en sentido de avance, para permitir el desplazamiento y guiado del panel de encofrado en las puestas posteriores.

Con este sistema de encofrado, se reduce el tiempo de ejecución y los costes de construcción. Además, no requiere de maquinaria pesada para la manipulación y posicionamiento de los encofrados, ya que los mismos se pueden mover y posicionar con poca mano de obra.

Una ventaja adicional de la invención, es que supone una invasión mínima del espacio interior de la obra a ejecutar, por ejemplo un túnel, lo cual posibilita el tránsito de personas y pequeña maquinaria de manera notable en comparación con los sistemas tradicionales de ejecución del revestimiento.

En una realización preferente, el panel de encofrado dispone de una superficie plana para el conformado de un revestimiento de hormigón, y la estructura de anclaje dispone de una o más superficies coplanares con la superficie plana del panel, con objeto de que la estructura de anclaje pueda fijarse sobre la superficie de una sección de hormigón anterior ya fraguada, y la superficie plana del panel, quede posicionada para formar la siguiente sección de revestimiento.

En una realización alternativa, el panel de encofrado puede ser curvo.

En una realización practica de la invención, un sistema de encofrado dispone de al menos dos encofrados deslizantes como el anteriormente distinto, para revestir a la vez sendos laterales o hastiales de un túnel.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para completar la descripción y para facilitar una mejor comprensión de la invención, se proporciona un conjunto de dibujos. Estos dibujos forman una parte integrante de la descripción e ¡lustran realizaciones de la invención, lo que no debería interpretarse como una restricción del alcance de la invención, sino tan solo como ejemplos de cómo puede realizarse la invención. Los dibujos comprenden las siguientes figuras:

Figura 1.- muestra sendas vistas 1A,1 B en perspectiva desde distintos ángulos, de un mismo sistema de encofrado desplazadle según la invención.

Figura 2.- muestra una vista frontal de un túnel con sendos encofrados ejecutando los hastiales del mismo. Esta figura incluye un detalle ampliado de los medios de rodadura.

Figura 3.- muestra una sección longitudinal según el plano AA en la Figura 2, en una fase de hormigonado de una sección de hastial.

Figura 4.- muestra una representación similar a la figura anterior, en una fase de desencofrado y desplazamiento del panel.

Figura 5.- muestra una representación similar a la figura anterior, en una fase de lanzamiento del rail guía.

DESCRIPCIÓN DE MODOS DE PONER EN PRÁCTICA LA INVENCIÓN

Las Figuras 1 y 2 muestran un sistema de encofrado desplazadle para el revestimiento de una parte de un túnel (2), en concreto en esta realización preferente los hastiales (3,3') del mismo, una vez ya ejecuta la bóveda (4), donde el sistema comprende en esta realización práctica sendos encofrados deslizantes, un encofrado izquierdo (1) y un encofrado derecho (1 '), que son una imagen especular el uno del otro.

El encofrado izquierdo (1) que se muestra en las Figuras 1A, 1 B, comprende: un rail guía (5) alargado longitudinalmente y recto, unos medios de fijación (6) para fijar el rail guía (5) a una superficie ya hormigonada del túnel a revestir, en este caso para fijarse a la bóveda (4), y un panel (7) de encofrado situado a nivel inferior del rail guía (5) y acoplado al mismo mediante un par de tirantes (8) que están unidos al borde superior del panel (7) de encofrado.

En la realización de la invención mostrada es las figuras, el panel (7,7") de encofrado es plano y rectangular, por lo que dispone de una superficie plana (14) para el conformado de un revestimiento de hormigón. En otras realizaciones preferentes, el panel (7,7') puede ser curvo.

Los medios de fijación (6) para fijar el rail guía (5) comprenden una pluralidad de elementos individuales que se pueden fijar al rail guía (5) y a una superficie del túnel a revestir, de manera desmontable, por ejemplo, mediante tornillería. El encofrado (1) además incluye unos medios de rodadura deslizantes sobre una superficie del rail guía (5) y unidos al panel (7) de encofrado, en concreto unas roldanas (9) unidas a los tirantes (8).

El encofrado (1) dispone de una estructura de anclaje formada por un grupo de vigas (10) dispuestas en la misma dirección longitudinal del rail guía (5), y que tienen una parte unida al panel (7) de encofrado y otra parte emergente del panel (7) de encofrado, en concreto emergente por el lateral posterior (11) del panel (7) respecto al sentido de avance del panel indicado por la flecha en la Figura 1.

Las vigas (10) están dispuestas de forma que tienen superficies (15) coplanares con la superficie plana (14) del panel (7).

La parte emergente de las vigas (10), disponen de orificios (12) para la fijación de las mismas a una sección previa ya hormigonada, por ejemplo, mediante tornillos (13,13') como se muestra en la Figura 2.

También en la Figura 2 se aprecian unos faldones o baberos (16,16') unidos al borde inferior de los paneles (7,7'), que sirven para formar una parte de una contra bóveda (17).

La Figura 3 muestra el encofrado izquierdo (7) mientras se hormigona una sección (19) de un hastial (3) del túnel (2), estando las vigas (10) fijadas a una sección anterior (18) previamente hormigonada. Los círculos en la figura representan vibradores (20) en contacto con el panel (7) de encofrado, que se utilizan habitualmente para vibrar y compactar el hormigón fresco para que rellene todo el volumen del molde.

Una vez el hormigón de la sección (19) fragura, tal y como se muestra en la Figura 4, los anclajes en los orificios (12) que fijaban la parte emergente de las vigas (10) se liberan, y por lo tanto el panel (7) junto con la estructura de vigas (10), pueden desplazarse suspendidos del rail guía (5) hasta posicionarse para hormigonar la siguiente sección (21). Una vez posicionado correctamente, la parte emergente de las vigas (10) se fija de nuevo a la sección (19) previamente hormigonada y se repite el proceso.

En la posición de la Figura 4, se hace necesario avanzar el rail guía (5), por lo que éste se libera de los medios de fijación (6) y se desplaza o se lanza en sentido de avance, según indican las flechas en la Figura 5 así como diversos elementos individuales de los medios de fijación (6), para poder mover el panel (7) hasta las siguientes secciones a hormigonar.