Obras Subterráneas: Sistemas Constructivos

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En las obras de construcción de túneles las fases de excavación y avance son las más importantes y asimismo las más peligrosas, por el riesgo de desprendimiento que conlleva estas operaciones y consecuentemente la gravedad de los accidentes.

Modalidades

El tipo o modalidad de excavación vendrá determinado en función de los datos geológicos y geotécnicos obtenidos del terreno y los estudios previos realizados.

Es posible que la excavación se inicie de una forma determinada y a medida que se avance en ella tenga que cambiarse a otro sistema, según las características del terreno que va apareciendo. En este caso procede también a una modificación y revisión del Plan de Seguridad y salud, en el supuesto de que no se haya previsto.

Se prestará especial atención al estudio de los factores que influyen en la elección del método de construcción más adecuado. La excavación mediante máquinas tuneladoras, rozadoras, palas, o explosivos; la protección y estabilidad de las excavaciones mediante escudos a presión atmosférica o presurizados, precortes, cerchas, bulones, hormigón proyectado, armadura con mallazos o fibras metálicas, micropilotes, inyecciones, etc., serán convenientemente analizadas.

Se realizará una descripción de los aspectos fundamentales de la secuencia operativa del método de construcción elegido.

Una vez elegido el método constructivo, se definirá el sostenimiento y el revestimiento de la obra subterránea, entendiendo por sostenimiento el conjunto de dispositivos precisos para mantener la estabilidad de la excavación provisionalmente hasta la ejecución del revestimiento definitivo. Se justificarán y proyectarán las condiciones de drenaje o impermeabilización del entorno de la excavación durante la construcción y explotación.

En el caso de que las deformaciones sean prioritarias por la proximidad de edificaciones o instalaciones importantes, los métodos constructivos y los de sostenimientos se dirigirán especialmente hacia una admisibilidad de los movimientos originados por la obra, fijándose en el proyecto las condiciones de admisibilidad.

Sistemas de excavación

Los sistemas de excavación más comunes utilizados para la perforación de un túnel son los siguientes:

Sistema Belga

Esta modalidad se realiza en tres fases. Primeramente se excava la bóveda, a continuación y siempre a una distancia determinada del frente de la excavación se realizan los hastiales, y por último la solera del túnel.

Excavación bóveda
Hormigonado bóveda
Excavación túnel
Excavación bataches
Hormigonado bataches
Hormigonado solera

Sistema Alemán

En esta modalidad, primero se excavan dos galerías paralelas a la traza del túnel que una vez hormigonadas, serán los futuros hastiales, sobre los que descansará la entibación y posterior hormigonado que configurará la bóveda.

Este sistema se emplea cuando las condiciones del terreno no reúnen un mínimo de estabilidad y consistencia.

Excavación galerías
Hormigonado de hastiales
Excavación de la bóveda
Hormigonado de bóvedas
Excavación zona de vías
Hormigonado solera

Sistema Austriaco

Este sistema se emplea en terrenos rocosos de gran estabilidad y resistencia, su característica reside en que la excavación se realiza a sección completa, y no a dos niveles como en los casos anteriores.

Trabajos Previos

Despeje y desbroce

Previamente se ha de efectuar un estudio de los servicios afectados, el proceso de tala, troceado, desbroce, carga y eliminación del material.

Definir y estudiar los movimientos de cargas y circulación de vehículos. Las pendientes de acceso y caminos de la obra que habrán de adecuarse a los vehículos empleados.

La zona de tala de árboles se determinara convenientemente, prohibiendo el paso de personas ajenas al tajo.

El personal deberá haber sido instruido convenientemente en el manejo de motosierras y demás equipos de trabajo que tengan que emplearse para el despeje y desbroce de la zona.

En la quema de materiales de desbroce se debe tener en cuenta:

-Permisos

-Las características del material a quemar

-Dirección del viento

-Afecciones de las zonas colindantes

-Las medidas de extinción en su caso.

-Señalización de las vías de circulación

-Limitaciones de velocidad

-Asignado a la persona encargada de vigilar el control de la circulación de vehículos

-Limitar la presencia de vehículos ajenos.

Preparación de taludes

Forman parte de esta fase

-La preparación de caminos de acceso a la zona de la montaña o elevación rocosa en la que se deba preparar el emboquille.

-La construcción de taludes.

-Saneo de la pendiente.

-Colocación de bulones, paraguas de protección etc.

Riesgos

Durante esta fase de la obra se pueden originar los riesgos siguientes:

Vuelco de maquinas, en pendientes y taludes
Desprendimiento de tierras y piedras
Caída de personas durante operaciones de saneo, construcción de drenajes y colocación de malla
Golpes
Riesgos originados por explosivos

Medidas preventivas

Reconocimiento del terreno mediante sondeos o los sistemas que se consideren más adecuados, al objeto de disponer de información lo más real posible de las características y estado del terreno.

Los taludes excavación deberán tener la pendiente adecuada, que evite los posibles desprendimientos.

Se deberá sanear la pendiente si presenta signos de fracturación e inestabilidad que pueda dar lugar a desprendimientos.

Para los trabajos elevados en bermas y taludes, previamente se establecerá un sistema de cables fiadores, al objeto de que puedan ser utilizados cinturones de seguridad anticaidas.

En el caso de macizos rocosos fracturados, se realizará un estudio para analizar la necesidad de un paraguas de protección a fin de tomar medidas eficaces de refuerzo (la colocación de bulones, paraguas de protección etc.)

Se comprobará el buen estado de la maquinaria empleada para la excavación y equipos de trabajo antes de su utilización, tanto su estado de funcionamiento, como las diversas protecciones que debe disponer, no permitiéndose su uso una vez observado el más mínimo fallo.

Las máquinas utilizadas para la apertura de pistas, deberán ser adecuadas a la orografía y se respetarán las pendientes máximas de trabajo recomendadas por el fabricante.

Durante las operaciones de carga de camiones, el camionero permanecerá en el interior de la cabina, hasta que finalice la operación.

Todo el personal, incluido maquinistas, recibirá la formación de seguridad especifica de las operaciones que deberán efectuar.

Excavación en desmonte con explosivos

Los trabajos han de estar dirigidos por personal técnico autorizado.

El equipo ha de contar con un artillero autorizado.

El proyecto de voladura deberá estar debidamente diligenciado.

Los polvorines estarán correctamente construidos y debidamente autorizados.

Existirá un proyecto de actuación durante las labores de:

-Transporte de explosivos

-Carga

-Voladura

-Reconocimiento después de la voladura

Antes de proceder a la voladura se acotara la zona de seguridad que se definirá para cada voladura.

El jefe del equipo de voladuras será el que dará la orden de ejecución, una vez comprobadas todas las medidas de seguridad, prevista en la reglamentación vigente (Real decreto 230/1998, de 16 de febrero, modificado por Real decreto 277/2005, de 11 de marzo).

Tormentas

Ante el riesgo de tormentas se suspenderán las voladuras.

Se deberá dar la orden de desconectar todas las emisoras, telefonía móvil, y en general todos los equipos de radiofrecuencia.