En muchos pa\u00edses europeos existen multitud de t\u00faneles de considerable antig\u00fcedad que por razones t\u00e9cnicas y de seguridad, se est\u00e1n quedando obsoletos en relaci\u00f3n a la normativa actual. La principal raz\u00f3n de obsolescencia se debe a los g\u00e1libos insuficientes, tanto por las mayores velocidades de los trenes como por los criterios y normativa de seguridad de t\u00faneles en la actualidad.<\/p>\n
Como soluci\u00f3n a este problema es posible la utilizaci\u00f3n de maquinaria para la ampliaci\u00f3n de la secci\u00f3n de dichos t\u00faneles, sin necesidad de interrumpir o desviar el tr\u00e1fico de la l\u00ednea ferroviaria correspondiente. As\u00ed, existen referencias de m\u00e1quinas empleadas en proyectos en Alemania (concretamente los t\u00faneles de J\u00e4hroder y Mausenm\u00fchlen) donde se realiz\u00f3 exitosamente la ampliaci\u00f3n de los g\u00e1libos existentes sin interrupci\u00f3n del tr\u00e1fico con locomotoras di\u00e9sel.<\/p>\n
Un paso m\u00e1s all\u00e1 en el estado de la t\u00e9cnica y nunca realizado hasta la fecha implica la realizaci\u00f3n de la ampliaci\u00f3n del g\u00e1libo del t\u00fanel simult\u00e1neamente al tr\u00e1fico ferroviario alimentado por catenaria.<\/p>\n
2. Tecnolog\u00eda Herrenknecht<\/strong><\/p>\n De forma novedosa y por primera vez en Espa\u00f1a, la empresa Herrenknecht AG no s\u00f3lo ha suministrado una m\u00e1quina para la ampliaci\u00f3n de los g\u00e1libos en tres t\u00faneles de la red convencional con el objeto de instalar un tercer carril sin interrumpir el tr\u00e1fico ferroviario en un tramo de la densamente transitada l\u00ednea Madrid-Ir\u00fan, sino que adem\u00e1s se va a realizar los trabajos durante el tr\u00e1fico de trenes alimentados con la catenaria electrificada instalada en el t\u00fanel.<\/p>\n Es el caso de los t\u00faneles de Gaintxurizqueta (535 metros de longitud), Loyola (288 metros de longitud) y Capuchinos (196 metros de longitud) de los que el primero a ejecutar, Gaintxurizqueta, se encuentra actualmente en fase de inicio de realizaci\u00f3n de los trabajos.<\/p>\n El desplazamiento de la m\u00e1quina de ampliaci\u00f3n de t\u00faneles, en adelante TES (Tunnel Enlargement System), se realiza sobre zapatas provisionales en las cuales hay un perfil met\u00e1lico embebido que hace de carril de guiado y rodadura para la m\u00e1quina, que se mueve sobre ruedas met\u00e1licas.<\/p>\n El tr\u00e1fico debe pasar de doble v\u00eda a v\u00eda simple provisional, al igual que la catenaria, que va alimentada a 3.000 V CC y se instala centrada de forma provisional sobre las zapatas.<\/p>\n El aislamiento entre la estructura del TES y la catenaria se realiza por medio de mantas aislantes que se fijan a la estructura met\u00e1lica del TES por la parte interior.<\/p>\n Principio operativo del TES<\/strong><\/span><\/p>\n La m\u00e1quina de ampliaci\u00f3n de t\u00faneles est\u00e1 compuesta por cuatro unidades principales:<\/p>\n Unidad de sostenimiento a) Unidad de sostenimiento<\/strong><\/p>\n La unidad de sostenimiento tiene como funci\u00f3n principal soportar la b\u00f3veda original del t\u00fanel previamente y durante los trabajos de excavaci\u00f3n y sostenimiento de la secci\u00f3n final del t\u00fanel. Para ello est\u00e1 dotada de dos placas de grandes dimensiones accionadas hidr\u00e1ulicamente mediante cilindros que pueden desplazar las placas en direcci\u00f3n vertical en ambos sentidos (hacia arriba y hacia abajo).<\/p>\n La geometr\u00eda de las placas se adapta mediante el radio de curvatura te\u00f3rico lo mejor posible a la geometr\u00eda de las b\u00f3vedas de los t\u00faneles a excavar. Adem\u00e1s, la unidad de sustentaci\u00f3n debe encajar en las secciones de los tres t\u00faneles originales. Para ello se ha realizado una medici\u00f3n por l\u00e1ser de los t\u00faneles originales cada 10 metros longitudinalmente. Debido a las condiciones de los tres t\u00faneles originales y a la existencia en los mismos de zonas con geometr\u00eda afectada y tambi\u00e9n debido a los trabajos de reparaci\u00f3n realizados a lo largo de los a\u00f1os, es necesario considerar una tolerancia adicional a la te\u00f3rica impuesta por el proyecto. Sin embargo, en algunas secciones s\u00f3lo resulta unos cent\u00edmetros de distancia disponibles para la estructura de la unidad de sostenimiento. Aun as\u00ed, existe la posibilidad de que en algunas zonas sea necesario realizar trabajos manuales de perfilado (excavaci\u00f3n) previamente al paso del TES para conseguir encajar la estructura de la unidad de sostenimiento en los t\u00faneles.<\/p>\n Adem\u00e1s, la unidad de sostenimiento equipa las plataformas de trabajo en la zona de excavaci\u00f3n, as\u00ed como las consolas para el cambio r\u00e1pido de herramientas (martillo hidr\u00e1ulico y cabeza de gunitado).<\/p>\n La unidad de sostenimiento est\u00e1 equipada con 4 ruedas para la rodadura sobre las zapatas.<\/p>\n Adem\u00e1s, incorpora unas consolas de centrado que estabilizan la posici\u00f3n de la maquina durante el desplazamiento y que van encajadas en los perfiles met\u00e1licos de las zapatas.<\/p>\n Componentes principales:<\/span><\/p>\n Chapas de sostenimiento activadas por cilindros hidr\u00e1ulicos. b) Unidad de excavaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n La unidad de excavaci\u00f3n tiene la funci\u00f3n principal de excavar el revestimiento original y el terreno hasta alcanzar la secci\u00f3n final prevista del t\u00fanel. Para ello, consta de 3 brazos multifunci\u00f3n dotados de martillos hidr\u00e1ulicos que son los encargados de romper la secci\u00f3n a excavar mediante percusi\u00f3n mec\u00e1nica. Los martillos est\u00e1n equipados para trasladarse en direcci\u00f3n longitudinal en ambos sentidos mediante un carro portante sobre gu\u00edas mecanizadas de forma que su movimiento tiene gran precisi\u00f3n.<\/p>\n Durante la excavaci\u00f3n el escombro cae en la zona delantera de la unidad de excavaci\u00f3n hacia abajo en ambos laterales por gravedad.<\/p>\n Una vez terminada la excavaci\u00f3n en cada ciclo de trabajo, es necesario desalojar el escombro generado. Esto se realiza mediante un veh\u00edculo rodante de forma que su tama\u00f1o permita el acceso a la parte donde cae el escombro a trav\u00e9s de la secci\u00f3n que resulta entre la m\u00e1quina y la secci\u00f3n excavada y revestida.<\/p>\n Posteriormente se intercambian los martillos hidr\u00e1ulicos por las cabezas de gunitado, que est\u00e1n posicionadas sobre las consolas en la unidad de sostenimiento a tal fin, mediante un acoplamiento r\u00e1pido que facilita una operaci\u00f3n r\u00e1pida y en las mejores condiciones de seguridad.<\/p>\n La superficie excavada se sostiene mediante una capa de gunita de espesor determinado en funci\u00f3n de cada t\u00fanel.<\/p>\n Sobre la capa de gunita proyectada se colocan cerchas de sostenimiento espec\u00edficas seg\u00fan el t\u00fanel y sobre las cerchas a su vez se proyecta una capa final de gunita que conforma el sostenimiento provisional del t\u00fanel.<\/p>\n Una vez finalizado la excavaci\u00f3n y sostenimiento provisional se procede a realizar el drenaje, impermeabilizaci\u00f3n y hormigonado finales.<\/p>\n La unidad de excavaci\u00f3n equipa estabilizadores laterales hidr\u00e1ulicos que apoyan contra el revestimiento y estabilizadores hidr\u00e1ulicos en las zapatas. Mediante los estabilizadores se transmiten las cargas originadas durante los trabajos de excavaci\u00f3n y se reduce la vibraci\u00f3n en la m\u00e1quina. En esta unidad se aloja el dispositivo que permite el desplazamiento de toda la m\u00e1quina. Este dispositivo consta de dos cilindros, uno a cada lado, que una vez fijados al perfil met\u00e1lico embebido en la zapata se activan empujando la maquina en sentido del eje del t\u00fanel hacia adelante\/atr\u00e1s.<\/p>\n La unidad de excavaci\u00f3n est\u00e1 equipada con 4 ruedas para la rodadura sobre las zapatas. Adem\u00e1s, incorpora unas consolas de centrado que estabilizan la posici\u00f3n de la maquina durante el desplazamiento y que van encajadas en los perfiles met\u00e1licos de las zapatas.<\/p>\n Componentes principales:<\/span><\/p>\n 3x brazos multifunci\u00f3n accionados hidr\u00e1ulicamente. c) Unidad de perforaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n La unidad de perforaci\u00f3n est\u00e1 equipada con una perforadora que est\u00e1 montada sobre una gu\u00eda-carrilera de cremallera radial para abarcar el alcance completo que debe realizarse para la realizaci\u00f3n de los paraguas de micropilotes. Adem\u00e1s, la unidad equipa las plataformas de trabajo para el servicio de la perforadora.<\/p>\n Para realizar el paraguas de micropilotes es necesario realizar previamente una sobreexcavaci\u00f3n con los martillos hidr\u00e1ulicos seg\u00fan la secci\u00f3n preestablecida. A su vez el sostenimiento debe ser considerado para dicha sobreexcavaci\u00f3n.<\/p>\n La unidad de perforaci\u00f3n est\u00e1 equipada con 4 ruedas para la rodadura sobre las zapatas.<\/p>\n Caracter\u00edsticas principales de los paraguas de micropilotes:<\/span><\/p>\n 12 m longitud de perforaci\u00f3n. d) Unidad de equipos auxiliares<\/strong><\/p>\n La unidad de equipos auxiliares est\u00e1 equipada con los dispositivos que permiten el funcionamiento y suministro de los componentes de las unidades de sostenimiento, excavaci\u00f3n y perforaci\u00f3n. Los principales elementos son: transformador para convertir la tensi\u00f3n de alimentaci\u00f3n, grupo hidr\u00e1ulico con dep\u00f3sito y bombas hidr\u00e1ulicas de alimentaci\u00f3n de todos los dispositivos hidr\u00e1ulicos de la maquina (cilindros, motores, etc.), compresor de aire, dep\u00f3sitos y bombas de aditivo y agua, armario el\u00e9ctrico que alberga la instrumentaci\u00f3n necesaria y el aut\u00f3mata de control, bomba de agua a alta presi\u00f3n y tambor de cable de alimentaci\u00f3n.<\/p>\n La unidad de equipos auxiliares est\u00e1 equipada con 4 ruedas para la rodadura sobre las zapatas.<\/p>\n Componentes principales:<\/span><\/p>\n 1x transformador. \n3.- Ciclos de trabajo<\/strong><\/span><\/p>\n Para este proyecto en concreto se han definido dos tipos de sostenimiento en funci\u00f3n de la estabilidad del terreno a excavar y la cobertura existente. De esta forma resulta un ciclo de trabajo correspondiente al sostenimiento con perfiles TH-29 y otro ciclo de trabajo correspondiente a perfiles HEB-160.<\/p>\n 1. Soporte de la secci\u00f3n excavada con TH-29<\/strong><\/p>\n A instalar cada 1000 mm. 2. Soporte de la secci\u00f3n excavada con HEB-160<\/strong><\/p>\n A instalar cada 750 mm. <\/p>\n![\"\"](\"http:\/\/www.rieles.com\/front\/wp-content\/uploads\/1480594-1.jpeg\")
<\/a><\/p>\n
\nUnidad de excavaci\u00f3n y gunitado
\nUnidad de perforaci\u00f3n
\nUnidad de equipos auxiliares<\/p>\n<\/a><\/a>
\nConsolas de almacenamiento para cambio r\u00e1pido de accesorios de los brazos hidr\u00e1ulicos (martillo y cabeza de gunitado).
\nPlataformas de trabajo con barandillas.
\nConsola de centrado en la gu\u00eda de las zapatas.
\nRuedas de traslaci\u00f3n.<\/p>\n<\/a><\/a><\/a>
\nCarro y soporte de desplazamiento de los brazos.
\nAcoplamiento r\u00e1pido en brazos laterales.
\nEstabilizador derecho e izquierdo.
\nRuedas de traslacion.
\nCilindros de conexi\u00f3n entre unidades.
\nConsola de centrado en el carril de la zapata.
\nConexi\u00f3n mec\u00e1nica de sellado entre unidades.<\/p>\n<\/a><\/a>
\n5\u00ba \u00e1ngulo de inclinaci\u00f3n de micropilotes respecto al eje del t\u00fanel.
\n0,4 m entre micropilotes.
\n116\u00ba amplitud del rango de operaci\u00f3n.
\n3 metros de solape entre paraguas de micropilotes adyacentes.
\nSobreexcavaci\u00f3n necesaria a la realizaci\u00f3n de un paraguas de micropilotes.
\nSoportes de guiado del varillaje de perforaci\u00f3n antes y en el frente.<\/p>\n<\/a><\/a><\/a>
\n1x tambor con cable de alta tensi\u00f3n.
\n1x grupo hidraulico.
\n1x armario electrico.
\nBombas de membrana para agua \/aditivo.
\nDeposito de agua y aditivo.
\n1x bomba de inyecci\u00f3n de agua alta presi\u00f3n.
\nUni\u00f3n entre unidades mediante cilindros hidr\u00e1ulicos.
\nConexiones de estanqueidad entre unidades.
\nRuedas de traslaci\u00f3n.<\/p>\n
\nLa ultima cercha TH-29 instalada debe estar a una distancia m\u00ednima de 1.000 mm detr\u00e1s del frente de excavaci\u00f3n.
\nExcavaci\u00f3n m\u00e1xima posible es de 2.000 mm.
\nLa distancia m\u00e1x. sin soportar alcanza 2.000 mm.
\nDesplazamiento de la maquina necesario cada 1.000 mm.
\nPrimeramente se estabiliza la superficie ampliada con una capa de gunita de espesor 5 mm.
\nLa instalaci\u00f3n de cerchas TH29 se realiza seg\u00fan procedimiento.
\nSe finaliza con la inyecci\u00f3n de gunita de 15 mm de espesor adicional.<\/p>\n<\/a>
\nLa ultima cercha HEB-160 instalada debe estar a una distancia m\u00ednima de 1.000 mm detr\u00e1s del frente de excavacion.
\nExcavaci\u00f3n m\u00e1xima posible de 1.500 mm.
\nLa distancia m\u00e1x. sin soportar alcanza 3.000 mm.
\nDesplazamiento de la maquina necesario cada 1.000mm.
\nPrimeramente se estabiliza la superficie ampliada con una capa de gunita de espesor 5 mm.
\nLa instalacion de cerchas HEB-160 se realiza seg\u00fan procedimiento.
\nSe finaliza con la inyeccion de gunita de 20 mm de espesor adicional.<\/p>\n<\/a>