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Uso del concreto proyectado en la estabilización y revestimiento de túneles

15 septiembre, 2017 por Seguridad Minera Dejar un comentario

El concreto proyectado, también conocido como hormigón proyectado, mortero, concreto lanzado o shotcrete, se ha posicionado como la mejor alternativa para la construcción moderna de túneles. Como resultado, se ha convertido en una opción importante en la estabilización de túneles excavados. Asimismo, se utiliza para una mayor durabilidad del revestimiento final.

Usos del concreto proyectado

El concreto proyectado, también conocido como hormigón proyectado, se utiliza en todo tipo de túneles: vehiculares, ferroviarios, drenaje de aguas y estructuras militares subterráneas. Así mismo, el material también se utiliza en la estabilización de taludes.

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El método de construcción es determinado por la capacidad de soporte de la roca y la estabilidad del sustrato a través del cual se hace pasar el túnel. Dichos métodos se aplican tanto en la construcción de túnel bajo una edificación o excavando a través de algún obstáculo.

La diferencia constructiva principal está entre la excavación de la sección completa y la excavación parcial en muchas formas y métodos diferentes. Si no es posible la excavación de la sección completa debido a la estabilidad de la roca, el perfil final se excava a menudo en varias fases.

En construcción subterránea la estabilización y revestimiento son requisitos fundamentales. Esto se debe a que a menudo son inducidos altos esfuerzos y deformaciones en la excavación reciente. Frecuentemente es permitida una deformación predeterminada de la sección excavada y solo después es hecha la estabilización. La acción mencionada da como resultado un sello no positivo. Esto causa que los esfuerzos sean distribuidos alrededor de la sección de la excavación y en el área alrededor del frente de la excavación.


Lea también:

Shotcrete: ¿método por vía seca o vía húmeda?


Estabilización

El concreto proyectado es el material perfecto para estabilizar excavaciones. Dicho atributo es permitido gracias a su flexibilidad única en la elección del espesor a ser aplicado. Asimismo, lo posibilita la formulación del material (fibra), el rendimiento, su desarrollo de resistencia a muy temprana edad (en seco y/o húmedo).  Por último, una característica particular es su capacidad de ser proyectado sobre el concreto existente en cualquier momento.

Debe diferenciarse entre excavación total y parcial según la capacidad de soportar carga y la estabilidad del sustrato. La excavación se hace mediante sistema de voladura o por métodos mecánicos. Conforme con el viejo adagio en tunelería: “está oscuro enfrente de la pica”, a menudo sondeos preliminares o túneles piloto estrechos preceden la construcción principal en condiciones de terrenos difíciles. Esos túneles de exploración son incorporados con frecuencia en la excavación del túnel futuro o son empleados como túneles paralelos para diferentes propósitos.

En todas estas aplicaciones se usa el concreto proyectado para estabilizar, si la superficie excavada no es lo suficientemente estable. Se puede conformar muy rápidamente con concreto proyectado una capa de bajo espesor en forma de una piel delgada. Si las propiedades de soporte de carga del concreto proyectado no son suficientes, se puede mejorar la capacidad de soporte con refuerzo (fibra/acero de refuerzo). Cuando se utilizan anillos de acero y malla, el concreto proyectado se convierte en el entramado entre las vigas. Al utilizar pernos, las propiedades de soporte de carga del concreto proyectado pueden ser vinculadas con las del soporte de carga mejoradas del sustrato que se encuentra cerca de la excavación.

Revestimiento

El revestimiento final de un túnel es la carta de presentación permanentemente visible del contratista de túneles. La excepción es el revestimiento final con enchape. Tanto el concreto de revestimiento interior como el concreto proyectado se utilizan para un revestimiento final durable. Entre más alta sea la especificación de uniformidad del acabado del concreto, más probable es el empleo de concreto de revestimiento estructural con formaletas anulares interiores. Los acabados interiores con formaleta son considerados estéticamente superiores.

El concreto producido convencionalmente requiere alta energía de compactación. Esto se debe a que el concreto de revestimiento interior generalmente tiene un espesor significativo. Esta característica conlleva a que el acceso sea complicado, lo que implica utilizar los llamados vibradores de formaletas. Dicha herramienta tiene en profundidad un efecto limitado y, por lo tanto, implica que se requiera un trabajo muy intenso. Asimismo, estarán sujetos al desgaste lo que resulta en contaminación auditiva adicional significativa.

Sin las especificaciones máximas de uniformidad, el concreto proyectado es apropiado para el revestimiento final. Antes del montaje de la membrana impermeabilizante, la superficie del concreto proyectado a menudo se empareja tanto como sea posible. Con ello se mejoran de manera significativa las condiciones para la colocación de las membranas impermeabilizantes sin arrugas.

Publicado en la Revista Seguridad Minera nº124.

Archivado en: Operaciones

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