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Tecnología de encofrados para la construcción de túneles

Creciente importancia de la construcción en las vías de comunicación

La construcción del túnel está experimentando un boom mundial. Un vistazo a las estadísticas de construcción del túnel desde la década de 1960 muestra la concordancia de la curva de crecimiento con la cantidad de tráfico en estas décadas. Hay dos razones que impulsan este desarrollo: el crecimiento ininterrumpido del tráfico individual y el aumento exponencial del comercio de bienes y las mercancías, que quiere llegar a cada rincón del mundo de la manera más rápida y sencilla posible.

La necesidad de construir carreteras está aumentando de manera consistente. Si observamos las estadísticas sobre la construcción de túneles en la década de 1960, la curva ascendente sigue claramente al aumento del tráfico en estas décadas

La demanda de un "más, más rápido, más lejos" se refleja claramente en la extensión de la red de carreteras y crear las rutas de tráfico demandadas, que ahorran tiempo y costes, son seguras y donde han sido eliminados los obstáculos en el mayor grado posible.


Acelerar, descentralizar y relocalizar

El lema de la planificación moderna del tránsito es llegar de A a B en el menor tiempo posible, de modo, seguro y sin interrupciones. Eso se aplica tanto para las regiones rurales, como para las ciudades y regiones metropolitanas saturadas de tráfico. En el foco de los flujos de tráfico se encuentran principalmente las conexiones transnacionales de larga distancia que permiten conformar enormes espacios económicos internacionales.

Teniendo esto en cuenta, las estructuras de túnel y los puentes son los componentes más importantes de las redes de tráfico. Cruzan montañas y agua, reducen distancias, evitan desvíos, nivelan diferencias en alturas y eliminan cruces de carreteras e intersecciones. Al mismo tiempo, los túneles de tráfico protegen al hombre y la naturaleza del ruido y la contaminación.


PERI, el especialista con visión completa

Paralelamente al desarrollo de la construcción de túneles, los especialistas se han establecido en todos los niveles de la planificación y ejecución de los mismos, permitiendo la finalización con éxito de grandes y complejos proyectos con métodos constructivos ensayados y probados.

Los equipos de planificación para las estructuras de túneles suelen estar formados por geólogos, especialistas en movimientos de tierras, ingenieros de minas y construcción de carreteras, técnicos de organización y hormigón, así como planificadores de seguridad vial y de transporte. Enumerar todas estas profesiones ya proporciona una primera impresión de la alta complejidad de tales proyectos de construcción. Dentro de este grupo de especialistas, la compañía PERI se ha ganado una reputación internacional como un socio de confianza con sus sistemas de encofrado y andamios. Y esto a lo largo de todas las fases del proyecto, desde el proceso de planificación hasta la finalización.


Bases y objetivos de la construcción de túneles

El papel de la tecnología del hormigón en la construcción de túneles

El hormigón como material de construcción permitió una definición básica de tipos sistemáticos de construcción en la construcción de túneles. Y, posteriormente, un método cada vez más perfeccionado para abordar las tareas de construcción de este tipo con sistemas estandarizados y así enfocar la planificación, el diseño estructural y la implementación sobre principios económicos.

En el curso de este desarrollo, hubo una evolución considerable en el ranking de prioridades. Donde el encofrado y el andamiaje solían comprarse al azar, aunque eran accesorios necesarios en el proceso de fabricación, se convirtieron cada vez más en herramientas de producción y organización a través de su cambio en los sistemas. La coordinación estrechamente vinculada de estos sistemas versátiles, es la que hoy en día garantiza el éxito de cada obra de construcción de túneles.


Tipos de construcción y estructuras 

Los principales criterios para determinar el tipo de construcción y la forma de estructura portante son las secciones del túnel y sus longitudes. A ello se suman curvas e inclinaciones en el recorrido del túnel particulares de casa caso, así como las geometrías cambiantes en el ancho y altura libres. Estos cambios en la sección estándar son necesarios para incorporar dársenas de detención y de emergencia, galerías de escape y acceso o de construcciones que unen dos túneles contiguos o conducen hacia la superficie.

En cuanto al modo de ejecución, PERI ofrece cuatro tipos de soluciones para túneles:

  • a cielo abierto 
  • en mina
  • construcción con ejecución de losa antes de excavación
  • especiales o complementarios

Independientemente del método constructivo, según las condiciones geológicas y el uso previsto, puede optarse entre distintos tipos de sección de estructura portante. Una simple forma rectangular ofrece las opciones de ejecución más rentables. Según las condiciones del entorno, también las secciones circulares, elípticas o especiales permiten obtener determinadas ventajas.


Estructuras portantes en la construcción de túneles


Soluciones PERI para la construcción de túneles y ejemplos de proyectos

Dependiendo de las soluciones constructivas adoptadas, PERI ofrece una gama de soluciones para la construcción de túneles:

independientemente del grado de automatización que requieran los procesos de encofrado y desencofrado o los desplazamientos. Las soluciones estándar de PERI incluyen todas las etapas del ciclo de vida de un túnel, desde su ejecución, pasando por su mantenimiento hasta su reparación.


Descripción general de las soluciones de construcción de túneles PERI

Construcción a cielo abierto: Sección realizada por fases.

Al igual que en la construcción en altura normal, se ejecutan solera, hastiales y losa de la sección del túnel independiente uno de otro..

Condiciones para su aplicación

  • Longitudes de ciclo hasta aprox. 30 m
  • Altura libre aprox. 3 m hasta 10 m
  • Ancho libre conforme limitación estática
  • Cantidad de ciclos máx. 10

Construcción a cielo abierto: Sección realizada por el sistema semimonolítico

Hastiales y losa se hormigonan en una tongada. Se ejecutan con dos carros de encofrado estáticamente autónomos que se desplazan por separado..

Condiciones para su aplicación

  • Longitudes de ciclo hasta aprox. 25 m
  • Altura libre aprox. 4 m hasta 10 m
  • Ancho libre aprox. 4 m hasta máx. aprox. 20 m por carro
  • Cantidad de ciclos mín. aprox. 10 hasta máx. aprox. 60 ciclos

Ejemplo de proyecto PERI

Tunnel Limerick

Limerick, Irlanda


Construcción a cielo abierto: Sección realizada por el sistema semimonolítico

Solera y hastiales se hormigonan en una tongada. Este método se usa principalmente en obras a nivel de las capas freáticas por su absoluta estanqueidad.

Condiciones para su aplicación

  • Longitudes de ciclo hasta máx. 15 m
  • Altura libre aprox. 4 m hasta 8 m
  • Ancho libre aprox. 25 m
  • Cantidad de ciclos mín. aprox. 10 hasta máx. aprox. 60 ciclo

Ejemplo de proyecto PERI

Citytunnel Malmö

Malmö, Suecia


Construcción a cielo abierto: Sección realizada por el sistema monolítico

Solera, hastiales y losa se hormigonan en una tongada. Por su menor cantidad de juntas se logra de modo confiable una excelente estanqueidad de la sección completa del túnel.

Condiciones para su aplicación

Variante con viga de avance:

  • Longitudes de ciclo mín. aprox. 10 m hasta máx. 24 m
  • Altura libre aprox. 3 m hasta aprox. 10 m
  • Ancho libre máx. aprox. 20 m
  • Cantidad de ciclos mín. 50 ciclos

Variante con pórtico y viga de arrastre:

  • Longitudes de ciclo mín. aprox. 10 m hasta máx. 20 m
  • Altura libre aprox. 4 m hasta aprox. 9 m
  • Ancho libre máx. 18 m
  • Cantidad de ciclos mín. 25 ciclos

 


Construcción en mina.

El túnel se construye bajo la tierra. La perforación de la sección circular hasta ovalada se realiza mediante explosivos o máquinas tuneladoras.

Condiciones para su aplicación

  • Tramos cortos: Encofrados para bóvedas combinados con una cimbra
  • Tramos medios: Uso del carro de encofrado estándar desplazable horizontalmente
  • Tramos de más de 60 ciclos: Uso automatizado de carros de encofrado para bóveda

Ejemplo de proyecto PERI

Lötschberg Tunnel

Mitholz, Suiza


Construcción con ejecución de losa antes de excavación.

Se usa preferiblemente en zonas urbanas de mucho tráfico para minimizar las interrupciones viales que genera la obra. En este método la perforación solo llega hasta el canto inferior de la futura losa del túnel.

Condiciones para su aplicación

  • Longitudes de ciclo hasta aprox. 30 m
  • Altura libre hasta máx. 12 m
  • Ancho libre sin limitaciones
  • Cantidad de ciclos desde 1 ciclo

Ejemplo de proyecto PERI

Audi Tunnel

Ingolstadt, Alemania


Sección de túnel variable

Cambios necesarios a la sección estándar por la necesidad de incorporar áreas de detención y emergencia, galerías de escape y acceso, etc..

Condiciones para su aplicación

  • Carros de encofrado adaptables a los cambios de sección con un mínimo trabajo 
  • Cambio de encofrados entre secciones regulares y variables realizable fácilmente.

Túnel de transición/ Sector de superficie

Las construcciones de transición unen las vías en superficie con las vías subterráneas.

Condiciones para su aplicación

  • Geometría de encofrado adaptable libremente en su forma y dimensión a la topografía y al paisaje. 
  • El acabado superficial de los muros de la boca también puede diseñarse libremente.

Construcciones de galerías / construcción semiabierta

Túneles semiabiertos por un solo lado. Las galerías pueden ser construcciones independientes o también como parte de construcciones más largas.

Condiciones para su aplicación

  • Diseño y ejecución análoga a los métodos probados para la construcción de túneles.
  • Resultan aptos todos los sistemas de encofrados y andamios PERI aplicables para la construcción de túneles..

Mantenimiento de túneles

Medidas constructivas necesarias para la reparación, la renovación parcial o para la remodelación de túneles existentes.

Condiciones para su aplicación

  • Componentes estándar de los sistemas aplicables para todos los métodos de construcción de túneles arriba mencionados.
  • Análisis detallado de daños considerando las necesidades técnicas y organizativas. 
  • Planificación de la secuencia de trabajos de mantenimiento de conformidad con las normas generales vigentes.

Ejemplo de proyecto PERI

Old Elbe Tunnel

Hamburg, Alemania


Técnica de sistemas PERI para la construcción de túneles

Estandarización y beneficio para el cliente

Desde un comienzo, PERI apuntó a un principio modular especial que entiende como unidad dos objetivos aparentemente contrapuestos y los hace confluir técnicamente en el desarrollo de productos y componentes. Por un lado, los sistemas de encofrados y andamios PERI se destacan por una máxima simplificación en el montaje y en el manejo. Por otro, como componentes altamente estandarizados permiten un máximo de variación en su combinación específica según su propósito. 

La funcionalidad y la optimización logística alcanza desde unos pocos componentes básicos, con elementos de unión integrados que no se pierden, que se auto bloquean y ajustan, pasando por una lógica de montaje para los sistemas de encofrados y andamios auto explicativa, hasta herramientas digitales de diseño y ejecución, que garantizan el avance constructivo y logístico del proyecto.

Fases de trabajo en la construcción de túneles

Fases del proyecto para la ejecución, el mantenimiento y el saneamiento de túneles 

Motivo del proyecto

  • Nueva construcción
  • Mantenimiento / reparación
  • Mantenimiento / rehabilitación

Fase de planificación

  • Planificación en 2D- / 3D
  • Definición del sistema de encofrado
  • Definición del tablero de encofrado
  • Definición de las secuencias de trabajos
  • Elaboración de un plan de logística

Fase de encofrado

  • Montaje del encofrado
  • Ajuste del encofrado
  • Desplazamiento del encofrado
  • Desencofrado

Fase de hormigonado

  • Preparación / distribución del hormigón
  • Incorporación del hormigón
  • Compactación del hormigón
  • Tratamiento posterior del hormigón

Versatilidad: el sistema modular para obras de ingeniería VARIOKIT

El sistema modular para obras de ingeniería VARIOKIT es un todoterreno: En todo el mundo es uno de los pocos sistemas que puede usarse tanto para la construcción de túneles, de puentes, como para obras de ingeniería. Esta ventaja esencial para el cliente es el resultado de un máximo de estandarización y potencial de combinación de los componentes estándar del sistema que consecuentemente se basan en solo tres componentes principales::

  • la correa universal de acero SRU
  • el carril de trepado RCS
  • y el tornapuntas para cargas elevadas SLS.

Así, el sistema modular para obras de ingeniería VARIOKIT está formado por un 80% de componentes estándar, los restantes 20% son piezas especiales adaptadas específicamente al proyecto. Además, la posibilidad de alquilar los componentes estándar de PERI permite reducir el porcentaje de capital inmovilizado. Al mismo tiempo, el cliente de PERI cuenta en todo el mundo con la posibilidad de acceder con confianza a un conjunto de componentes de sistemas y productos con mantenimiento técnico y chequeo funcional constante. Otra ventaja económica adicional del sistema modular para obras de ingeniería VARIOKIT es su capacidad de ampliación, para obtener una máquina de encofrado para túneles móvil, con asistencia hidráulica que permite ejecutar muchas maniobras del encofrado de modo preciso y automatizado.


Información más detallada

Tecnología de encofrado de túnel | Manual de tecnología

Todos los temas mencionados anteriormente se describen con más detalle y se presentan con imágenes en el manual especializado de PERI " Tecnología de encofrados de túneles". Numerosos bocetos de sistemas no solo respaldan la explicación más profunda de los métodos de construcción específicos y las situaciones en obra, sino que también proporcionan una referencia práctica de los proyectos de túneles que ya se han llevado a cabo.

Más de 100 páginas de las 160 del manual de tecnología están dedicadas en detalle a proyectos de construcción de túneles. También, los esquemas y las imágenes complementan la presentación de situaciones específicas en obra y las soluciones elaboradas y ejecutadas en cooperación con PERI. Para mostrar también la perspectiva de las empresas ejecutoras de los proyectos, las "personas responsables en las obras" que trabajan para estas empresas comparten su opinión con un testimonio donde explican las decisiones tomadas referente a requisitos relacionados con el encofrado.

Tecnología de encofrado de túnel
Manual de tecnología

160 páginas de valiosos conocimientos avanzados, concentrados, fáciles de comprender y de acuerdo con la práctica real.

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