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Excavación, sostenimiento y técnicas de corrección de túneles, obras subterráneas y labores mineras

Autor:

Descripción

Este libro aborda el análisis de las diferentes metodologías existentes en la construcción de túneles. Dado que el método constructivo está ligado a muchos factores, es necesario conocer los aspectos que influyen en la toma de decisiones sobre el procedimiento de ejecución. Partiendo de un análisis de la excavación de un túnel en las distintas geologías de roca y de los métodos existentes para la clasificación geomecánica de la roca, el manual continua haciendo referencia a los sistemas constructivos existentes (explosivos, rozadoras, martillos hidráulicos y fresadoras, tuneladoras, topos y escudos), con parámetros clave a tener en cuenta a la hora de ser evaluados.


Características

  • ISBN: 9788490824214
  • Páginas: 278
  • Tamaño: 17x24
  • Edición:
  • Idioma: Español
  • Año: 2016

Compra bajo pedidoDisponibilidad: Inmediata

Contenido Excavación, sostenimiento y técnicas de corrección de túneles, obras subterráneas y labores mineras

Este libro aborda el análisis de las diferentes metodologías existentes en la construcción de túneles. Dado que el método constructivo está ligado a muchos factores, es necesario conocer los aspectos que influyen en la toma de decisiones sobre el procedimiento de ejecución. Partiendo de un análisis de la excavación de un túnel en las distintas geologías de roca y de los métodos existentes para la clasificación geomecánica de la roca, el manual continua haciendo referencia a los sistemas constructivos existentes (explosivos, rozadoras, martillos hidráulicos y fresadoras, tuneladoras, topos y escudos), con parámetros clave a tener en cuenta a la hora de ser evaluados. Prosigue con los sostenimientos y revestimientos habitualmente empleados y su cálculo, los rendimientos registrados para cada uno de los procedimientos constructivos mencionados, así como la metodología para la elección de la maquinaria a emplear. Se complementa con el cálculo de los explosivos en voladuras.

Inicialmente este manual se dirige al alumnado de las asignaturas de Técnicas de corrección y restauración y Laboreo de minas de la titulación de Grado de Ingeniería Técnica de Minas y Energía impartida en la Escuela de Ingeniería de Bilbao de la Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea, pero puede ser empleado por facultades de otras universidades que impartan la titulación o materias afines y puede ser consultada en cualquier momento por profesionales dedicados a la construcción de túneles.

ÍNDICE

ÍNDICE DE TABLAS

ÍNDICE DE FIGURAS

INTRODUCCIÓN



CAPITULO 1 EL TÚNEL Y LA OBRA SUBTERRANEA

- Introducción
- Efectos positivos y negativos de la obra subterránea sobre el medio ambiente
  - Proyecto ambiental

CAPÍTULO 2 GEOLOGIA DE TÚNELES

- Túneles en rocas ígneas
  - Túneles en rocas ígneas plutonicas(intrusivas)
  - Túneles en rocas ultrabásicas
  - Túneles en rocas volcánicas

- Túneles en rocas sedimentarias
  - Túneles en rocas detríticas
    - Túneles en conglomerados y aglomerados
    - Túneles en arenisticas silíceas
    - Túneles en arcosas
    - Túneles en limolitas y argilitas
  - Túneles en rocas carbonatadas
    - Túneles en calizas
    - Túneles en dolomias
    - Túneles en calizas margosas y margas calcáreas
    - Túneles en margas y argilitas
    - Túneles en creta
    - Túneles en terrenos yesiferos
- Túneles en terrenos metamórficos
  - Túneles en terrenos con esquistosidad
    - Túneles en pizarras
    - Túneles en grauwackas
    - Túneles en filitas
    - Túneles en esquistos
  - Túneles en gneises
  - Túneles en mármol
  - Túneles en cuarcitas

CAPITULO 3 CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DE LA ROCA

- Clasificación de Protodyakonov
- Clasificación de Terzaghi
- Clasificación de Lauffer
- Clasificación de Deere ( 1963-1967) Rock Quality Designation (RQD)
- Clasificación de Wickham (1972) Rock Structure Rating (RSR)
- Clasificación de Bieniawski (1973-1989 ) Rock Mass Rating ( RMR )
- Clasificación de Barton (1974) (Q)
  - Sostenimiento según Barton
- Clasificación de Hoek ( 1995 ) Geological Strength index (GSI)
- Clasifcación de Palmström (1996) Rock Mass Index ( RMi)
  - Sostenimient según Palmström
- Clasificación de Palmström
  - Terreno diaclasado (en bloques)
  - Terreno continuos
- Ábacos de sostenimiento
- Comparación parámetros métodos modernos
- Clasificacíon de Romana
  - Sostenimiento según Romana
  - Comentarios sobre las recomendaciones de sostenimiento
    - Bulonado
    - Hormigón proyectado
    - Cerchas
    - Método Bernold
    - Paraguas de presostenimiento
- Errores en la aplicación de las clasificaciones geomecánicas y su corrección
  - Error nº 1 Los túneles pueden disenarse usando bien las clasificaciones geomecánicas,bien los modelos numéricos
    o bien a partir de datos de la instrumentación
  - Error nº 2 Para mazicos rocosos de muy mala calidad no es aplicable la categoria inferior de la clasificación RMR
  - Error nº 3 El criterio de Hoek-Brown y el criterio de Mohr.Coulomb son los únicos para estimar la resistencia de los
    macizos rocosos y el factor de seguridad
  - Mito nº4 La mejor forma de estimar el módulo de deformación es a partir de cualquiera de las correlaciones que se
    encuentran en la literatura de la mecánica de rocas
  - Error nº 5 Es sufiente con basarse en ejemplos estudiados y desarrollados en el campo de la ingenieria civil de túneles

CAPITULO 4 LEY DE COMPORTAMIENTO RESISTENTE Y PARÁMETROS DEFORMACIONALES

- Ley de comportamiento resistente en macizos rocosos
- Parámetros deformacionales

CAPITULO 5 EXCAVABILIDAD

- Perforabilidad
- Volabilidad
- Rozabilidad
- Cortabilidad
  - Metodo de Javier Gallo
- Desgastes
  - El ensayo Cerchar
  - Indice Schimazek
  - Indice de perforabilidad ( Drilling Rate Index DRI)
    - Ensayo de fragilidad ( Brittleness Test)con martillo seco
    - Dureza de la superficie de la roca.Valor de Sievers J ( Siever´s Miniature Drill Test )
  - Cutter Life Index ( CLI)
- Sistemas para la estimación de la excavabilidad con tuneladoras
- RME (Rock Mass Excavability )
  - Parámetros para predecir el avance de las tuneladoras
  - Ara teórico y real
  - Factor de equipo (Fa)
  - Factor de adaptación al terreno (Fa)
  - Factor relacionado con el diámetro de excavación ( Fd)
  - Correlación entre el RME y el ARA para los tipos más frecuentes de tuneladoras
  - Tuneladoras abiertas ( Topo )
  - Escudos
  - Doble escudo
- Indice Qtbm Barton
  - Parametro para predecir el avance de las tuneladoras
  - Influencia del factor de utilización de la tuneladora en la estimación del rendimiento
- NTNU
- Colorado School of Mines (CSM)
- Comparación de los diferentes métodos para la estimación de la excavabilidad

CAPITULO 6 MÉTODOS CONSTRUCTIVOS

- Arranque mediante perforación y voladura
  - Método inglés
  - Método belga
  - Método alemán
  - Método italiano
  - Método austriaco
- El nuevo método Austriaco de Túneles NMAT ( New Austriaco de Túneles,NMAT( New Austrian Tunnelling Method,NATM)
- Rozadora
  - Sistema de corte
    - Arranque frontal
    - Ataque lateral ( Milling )
  - Clasificación de las rozadoras
- Martillo hidráulico y fresadoras
- Excavación mecánica con tuneladoras
  - Excavación mecánica con tuneladoras topos
    - Topo ensanchador
    - Topos para planos inclinados
    - Identificación de parámetros geotécnicos que afectan a la elección de la máquina
    - Influencia de los parámetros geotécnicos
      - Resistencia a compresión simple
      - Resistencia a tracción
      - Fracturación y meteorización
      - Coeficiente de empuje.Factor de seguridad en clave
      - Abrasividad
      - Presencia de agua
      - Dureza shore,densidad y modulo de elasticidad
- Exvación mecánica con tuneladoras con escudo
  - Escudos abiertos
    - Influencia de los parámetros geotécnicos
    - Escudos para roca dura
  - Doble escudo
    - Influencia de los parámetros geotécnicos
  - Indentificación de parámetros geotécnicos que afectan a la elección de la máquina
  - Criterios para la elección de la tuneladora en suelos
- Elección del sistema constructivo
  - Propuesta de Romana en función del RMR de Bieniawski
    - TBM Abierto ( 60 RMR )
    - Voladuras ( RMR 40)
    - Rozadura ( 30 RMR 90 )
    - Fresado ( RMR 30 )
    - Pala ( RMR 20 )
    - Escudo (RMR 20)
  - Perforación y voladura vs tuneladora
- Viabilidad de los diferentes métodos constructivos en túneles en función de parámetros geologicos
  - Método convencional
  - Túneladoras
- Factores geológicos que afectan al rendimiento de los diferentes metodos constructivos en túneles
  - Método convencional
  - Túneladoras

CAPITULO 7 SOSTENIMIENTOS,REVESTIMIENTOS Y TÉCNICAS DE CORRECCIÓN

- Clasificación de las técnicas de sostenimiento y corrección
  - Clasificación según los medios empleados
  - Clasificación de los sostenimientos según su interacción con el terreno
  - Según en momento en que se realizan
  - Según la profuncidad a la que se desarrolla la rotura
  - Según su mejor o peor aplicabilidad dependiendo del tipo de terreno
- Hormigón proyectado
  - Cemento
  - Aridos
  - Agua
  - Aditivos
    - Acelerantes
    - Cenizas volantes
    - Humo de silice
- Armadura de refuerzo
  - Malla electrosoldada
  - Fibra de acero
- Recomendaciones a considerar
- Bulones
  - Bulon de anclaje mecánico
  - Bulón redondo inyectado
  - Bulón Dywidag
  - Bulón de fibra de vidrio
  - Bulón de cables
  - Bulón Split Set
  - Bulón Swellex
- Cerchas
- Tratamientos especiales
  - Enfilaje o Forepiling
  - Paraguas
  - Paraguas o corona de jet grouting
- Encofrado de hormigón
- Dovelas

CAPITULO 8 METODOLOGIA DEL CÁLCULO DEL SOSTENIMIENTO

- Hito 1 Definir el tamaño de galeria maximo para ser estable frente a las roturas en masa o roturas completas de la galeria
  - Método empiricos
  - Método de las curvas de confinamiento con vergenci
- Hito 2 Diseño de sostenimiento para evitar las roturas estructuralmente controladas
- Hito 3 Carga máxima sobre el revestimiento a largo plazo

CAPITULO 9 ESTIMACIÓN DE LOS COSTES EN TÚNELES

- Relación coste-tipo de zona
- Relación coste diámetro
- Relación coste longitud total
- Relación coste material a excavar
- Relación coste-método constructivo
- Relación coste-tipo de tuneladora
- Relación coste-tipo de túnel

CAPITULO 10 ELECCIÓN DE LA MÁQUINA TUNELADORA

- Elección del tipo de tuneladora mediante la aplicación del RME
  - Terrenos con o 45 MPa
  - Terrenos con o 45 MPa
- Elección de la máquina tuneladora mediante fabricantes

CAPITULO 11 TECNICAS DE LABOREO O MÉTODOS PARA GRANDES CÁMARAS Y OBRAS LINEALES LARGAS

  - Métodos de laboreo para mineria y grandes cámaras
    - Tipo 1 Por soporte natural del terreno
      - Método de cámaras y pilares
      - Arranque por subniveles con perforación en abanico
      Tipo 2 Por soporte artificial sistematico
    - Tipo 3 Por hundimiento del techo,Metodos de hundimiento
  - Diseño y construcción de túneles de gran longitud
    - Trazado
    - Sección transversal
    - Rutas de evacuación en túneles ferroviarios
    - Zonas seguras en túneles ferroviarios
    - El túnel paralelo (zona segura) en túneles ferroviarios
    - Galerias de conexión en túneles ferroviarios

CAPITULO 12 DIMENSIONAMIENTO DE  LOS PILORES PARA GRANDES CÁMARAS

- Dimensionamiento de los pilares de mina
  - Paso 1 Dimensión de la cámara o sin sostenimiento
  - Paso 2 Dimensionamiento del pilar por el método de Hoek

BIBLIOGRAFIA

Anexo 1 Calculo de voladuras
      - Voladuras de interior.Metodologia de cálculo
        - Cuele
      - Destroza,zapateras y contorno basto
      - Voladuras en banco
      - Voladuras de contorno fino,recortes
        - Método 1.Cálculo teórico
        - Método 2.Cálculo de recortes por el método de López Jimeno
        - Método 3.Método americano
- Comprobación del diseño

Anexo 2 Vibraciones generadas por voladuras
      - Vibraciones transmitidas al terreno

 
 
 


 

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