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Dentro de los métodos de excavación de túneles, es la excavación mecánica, entendiendo como tal la que se realiza en toda la superficie mediante la acción directa y continuada de útiles y herramientas de corte sobre el terreno a excavar(rocas y/o suelos), la que ofrece mayores posibilidades de desarrollo y expansión.
Dentro de los métodos de excavación de túneles, es la excavación mecánica, entendiendo como tal la que se realiza en toda la superficie mediante la acción directa y continuada de útiles y herramientas de corte sobre el terreno a excavar (rocas y/o suelos), la que ofrece mayores posibilidades de desarrollo y expansión.La construcción de un túnel exige unos métodos y una sistemática que permitan un rendimiento adecuado, manteniendo la estabilidad del entorno. Es la excavación mecánica y el desarrollo de la materna maquinaria, junto a la tecnología que le es propia, las que consiguen mayores objetivos aportando altos fiados de mecanización y automatización. Se están construyendo muchos y muy importantes túneles ferroviarios, metropolitanos, hidráulicos y de aguas residuales y en el horizonte se divisa una nueva época con programación amplia de perforación de nuevos túneles. Es pues, este, el momento de editar una obra como la presente que servirá, sin duda, como manual de consulta a diseñadores, constructores y a todos aquellos que se dedican a la excavación mecánica de túneles
Tabla de contenidos
PROLOGOLISTA DE SIMBOLOS
Capítulo 1. FUNDAMENTOS
1.1. Introducción
1.2. Utiles de corte
1.3. Picas
1.3.1. Relaciones básicas
1.4. Cortadores para roca
1.4.1. Cortadores de disco
1.4.2. Cortadores de rodillo dentado
1 4.3. Cortadores de botones
1.4.4. Rotura por impacto
1.5. El mecanismo de corte asistido con «Jets» de agua
1.5.1. Picas de fricción
1.5.2. Cortadores de rodillo «rolling cutter»
Capítulo 2. MAQUINAS TOPO (TBM)
2.1. Definición general
2.2. Componentes esenciales
2.3. Desarrollo histórico
2.4. Principales fabricantes
2.4.1. Robbins de Seattle (USA)
2.4.2. Atlas Copco (Suecia)
2.4.3. Lovat Canadiense
2.4.4. Mannesman-Demag
2.4.5. Wirth (Alemania)
2.4.6. Bouygues francesa
2.5.Factores que influyen en el rendimiento de las máquinas
2.5.1. Efecto de la fuerza por cortador
2.5.2. Efecto de la separación entre surcos
2.5.3. Efecto del desafilado de los cortadores
2.5.4. Efecto del número de revoluciones de la cabeza
2.6. Nuevos desarrollos en las máquinas topo
2.7. La mecánica de rocas y los topos
2.8. Estimación de rendimientos
2.8.1. Penetración neta (PN)
2.8.2. Coeficiente de utilización
2.8.3. Horas útiles trabajadas/día
2.9. Estimación de costos de excavación con topo
2.9.1. Costo de mano de obra (CMO)
2.9.2. Costo de maquinaria (CMQ)
2.9.3. Costo de cortadores (CC)
2.9.4. Costo de mantenimiento, reparaciones y energía (CMRE)
2.9.5. Costo de gastos generales (CGG)
2.9.6. Costo total de ejecución material (CTEM)
Capítulo 3. MAQUINAS DE ATAQUE PUNTUAL. ROZADORAS.
3.1. Introducción
3.2. Sistema de trabajo
3.2.1. Ataque puntual
3.2.2. Sistema de corte
3.2.3. Utiles de corte
3.2.4. Sistema de carga de escombros
3.3. Clasificación de máquinas
3.3.1. Máquinas de peso medio
3.3.2. Máquinas pesadas
3.3.3. Máquinas muy pesadas
3.4. Criterios para la elección de una rozadora
3.4.1. Resistencia a comprensión de la roca
3.4.2. Condicionantes geométricos
3.4.3. Condicionantes geomecánicos
3.4.4. Pendientes de trabajo
3.4.5. Presión transmitida al terreno
3.4.6. Características específicas de cada máquina
3.5. Rendimiento de rozado
3.6. Costo de utilización
3.6.1. Costo de excavación
3.6.2. La abrasividad de las rocas
3.7. Desgaste de picas
3.7.1. Influencia de la resistencia a comprensión de la roca.
3.7.2. Influencia de la resistencia a tracción de la roca
3.7.3. Influencia de la abrasividad de la roca
3.7.4. Influencia del diseño y calidad de los materiales
3.7.5. Influencia de la velocidad de corte
3.8. La rozabilidad de las rocas
3.8.1. El test de Goodrich
3.8.2. El test de rozabilidad Voest-Alpine
3.9. Ventajas que ofrece el empleo de rozadoras
3.10. La excavación asistida con chorro de agua (Water Jet)
3.11. Campo de utilización
3.11.1. Limitaciones técnicas
3.11.2. Limitaciones económicas
3.12. Los métodos constructivos en túneles y rozadoras
3.13. Principales fabricantes
Capítulo 4. LA EXCAVACION MECANICA DE TERRENOS BLANDOS. LOS ESCUDOS
4.1. Introducción
4.2. Qué es un escudo
4.3. Evolución histórica
4.4. La mecánica de suelos y los escudos
4.5. Distintos comportamientos de los terrenos blandos
4.6. Componentes básicos de un escudo
4.7. Tipos de escudos
4.8. Técnicas auxiliares de estabilización utilizadas en la construcción de túneles
4.9. Criterios para la elección de escudos
4.10. Tipos de revestimiento
4.11. Inyecciones de contacto
4.12. Costos
Capítulo 5. LAS TECNICAS DEL MICROTUNEL
5.1. Definición
5.2. Campo de utilización
5.3. Clasificación según diámetros
5.4. La técnica del microtúnel en Japón
5.4.1. Método de empuje
5.4.2. Método Auger
5.4.3. Método de perforación horizontal
5.4.4. Método de excavación en túnel con escudo de lodos.
5.5. La técnica del microtúnel en Alemania
5.5.1. Sistema Telemole
5.5.2. Sistema Hansemole
5.5.3. Escudo articulado Dywidag
5.5.4. Método de empuje de tubos (Pipe-Jacking)
5.6. Técnicas de perforación con control direccional para tendido de tuberías
5.7. Sustitución de pequeño diámetro mediante un dispositivo «revienta tuberías»
5.8. El agua a presión y la técnica del microtúnel
5.9. Tendencias futuras
Apéndice I. CORRELACIONES ENTRE RESULTADOS DE ENSAYOS DE LABORATORIO Y DATOS REALES OBTENIDOS DURANTE LA PERFORACION CON MAQUINAS TUNELADORAS
Apéndice II. ENSAYOS DE LABORATORIO PROPUESTOS POR LA SOCIEDAD INTERNACIONAL DE MECANICA DE ROCAS PARA DETERMINAR LAS PROPIEDADES DE LAS ROCAS EN RELACION CON SUS METODOS DE EXCAVACION MECANICA
Apéndice III. LA ROZABILIDAD DE LAS ROCAS
Apéndice IV. TABLAS DE USO FRECUENTE (ROCAS)
Apéndice V. TABLAS DE USO FRECUENTE (TERRENOS-SUELOS)
Apéndice VI. FACTORES DE CONVERSION
