Técnicas de Excavación de Túneles: Topos Abiertos, Escudos y NATM

Topos Abiertos

¿En qué tipo de terreno se utilizan los topos abiertos?

Los topos abiertos están diseñados para trabajar en rocas medias o duras que no requieran sostenimiento o drenaje especial.

Sostenimiento en túneles excavados con topos abiertos

• La parte superior del equipo debe protegerse de posibles caídas de rocas mediante una lámina de acero.
• Para proteger al personal, se aplica una protección similar a la zona central, con cortes longitudinales para permitir el trabajo de las bulonadoras y reducir la fricción.
• Como alternativas de sostenimiento, se pueden utilizar bulones, gunitadoras o cerchas.

Avance de los topos abiertos

Los topos constan de una cabeza giratoria con discos cortadores accionada por motores eléctricos. Avanzan mediante gatos que reaccionan sobre las zapatas de los grippers, anclados en las paredes del túnel.

Escudos

¿Cuándo se utiliza un hidroescudo o un escudo de presión de tierras?

Escudo de presión de tierras: Se utiliza en terrenos con muchos finos, ya que los lodos bentoníticos utilizados en los hidroescudos son difíciles de separar de los finos.

Nuevo Método Austriaco de Excavación de Túneles (NATM)

Principio básico

El NATM busca el sostenimiento óptimo, permitiendo que el terreno se deforme hasta incluir el sostenimiento sin colapsar, reduciendo así la tensión de trabajo y el sostenimiento.

Características

• Utiliza la roca como elemento resistente a los incrementos de tensión durante la excavación.
• Minimiza el daño al macizo mediante gunitados de protección inmediatos.
• Instrumenta las deformaciones en función del tiempo, utilizando clasificaciones geomecánicas y ensayos de laboratorio.
• Coloca sostenimientos iniciales flexibles para proteger el macizo de meteorizaciones y decohesiones.
• Coloca un revestimiento definitivo flexible si es necesario, minimizando los momentos flectores y añadiendo resistencia con cerchas o bulones.

Ventajas y desventajas

Ventajas:

• Económico
• Altera poco el terreno

Desventajas:

• Requiere cuidado continuo y monitoreo de la instrumentación
• No es adecuado para suelos blandos