Rehabilitación de Túneles

Este capítulo se centra en la identificación, caracterización y reparación de los típicos defectos estructurales en un sistema de túneles de carretera. El problema más importante en los túneles construidos es la intrusión de aguas subterráneas. La presencia de agua en un túnel, especialmente si no se controla y excesivo, acelera la corrosión y el deterioro del revestimiento del túnel. En este capítulo se identifican los métodos para medir el flujo de agua procedente de una fuga, se describen los métodos apropiados para la identificación de los tipos de medidas correctoras que deben adoptarse incluido el sellado de la camisa, ya sea con químicos o lechada de cementación, y describe los procedimientos para instalar los distintos tipos de lechada de cemento. Una comparación de los tipos de lechada disponibles en el momento de la escritura y un gráfico que indica qué tipo de lechada es el más adecuado para cada condición se proporciona. Detalles típicos se incluyen para ilustrar los métodos apropiados para aplicar la lechada.

Este capítulo presenta diferentes métodos de reparación estructurales para restablecer la capacidad estructural de un revestimiento de túnel deteriorado incluidos los métodos de demolición de poco sólida de concreto, ladrillo o acero y métodos para la restauración del revestimiento del túnel a su estado original y la función. Los detalles para la reparación del hormigón, refuerzo de acero, y elementos embebidos del sistema de revestimiento del túnel se proporcionan. La mayoría de los métodos de reparación presentados están diseñados para ser utilizados en los túneles activos que permiten mínimas paradas diarias. Las reparaciones se pueden realizar en un marco de tiempo limitado permitiendo que el túnel de ser devuelto a servicio sobre una base diaria.

Este capítulo también se aborda la unión estructural de concreto agrietado. Los detalles se presentan para ilustrar los métodos de preparación de la superficie de demolición, y la colocación de concreto para completar la reparación. Estado actual de la técnica de los materiales disponibles para la reparación de hormigón in situ y prefabricados de hormigón, acero y revestimientos de hierro fundido se discuten. Los procedimientos especiales requeridas para la reparación de cada material de revestimiento se presentan.

Este capítulo también se ocupa de los distintos métodos para la reparación de los componentes de los revestimientos segmentarias, incluyendo juntas, accesorios y elementos de fijación. Directrices para la reparación de cada tipo de revestimiento segmentaria se presentan. Los detalles del diseño del revestimiento del túnel segmentaria se discuten en el capítulo 10. La reparación de los soportes para techos suspendidos se discute.

Reparación de componentes de hierro de acero / cast dirigida en adelante incluyen vigas del techo columnas, etc rodilla llaves que son a menudo objeto de una severa corrosión y, a menudo necesitan ser actualizados, reemplazados o rehabilitados. Este capítulo comprende los detalles típicos necesarios para la restauración de las secciones remachadas, vigas de acero y laminados de acero fabricado especialmente y otros elementos de hierro fundido de un sistema de túneles, e incluye detalles sobre la preparación de superficies, recubrimientos de protección contra la corrosión y los métodos adecuados para la protección contra incendios del acero / cast elementos de hierro de un túnel.

Este capítulo también se ocupan de las reparaciones de ladrillo, la dimensión (sillar) de piedra y los elementos de mampostería de concreto que existen en muchos sistemas de túneles. Métodos de evaluación de la condición de los elementos de albañilería y métodos para la restauración de los elementos de albañilería incluyen la eliminación y sustitución, la reparación de las juntas de mortero y métodos para repointing articulaciones. Procedimientos para el apoyo de las estructuras de fábrica durante la rehabilitación se discuten.

Por último, las reparaciones estructurales de los túneles de roca sin revestir se discuten brevemente en este capítulo.

16,2 túnel de inspección e identificación

La inspección del túnel requiere multidisciplinarios personal familiarizado con los diversos aspectos funcionales de un túnel como el drenaje civil / estructural, mecánica, eléctrica, y los componentes de ventilación, así como algunos aspectos operativos tales como señales, comunicación, seguridad contra incendios de la vida y los componentes de seguridad.

Reconociendo que los propietarios de los túneles no están facultados para inspeccionar los túneles de rutina y que los métodos de inspección varían entre las entidades que inspeccionan los túneles, la FHWA y la Administración Federal de Tránsito elaborado directrices para la inspección de los túneles en el año 2003 y actualizado en 2005 conocida como "Carretera y Ferrocarril de Tránsito Túnel del Manual de Inspección ", disponible en www.fhwa.dot.gov/bridge/tunnel/inspectman00.cfm (FHWA, 2005a). Tenga en cuenta que en el momento de redactar este manual, la FHWA se propone la creación de un Reglamento que establece las Normas Nacionales de Inspección del túnel (SNIT), que establecen los estándares mínimos de inspección de túneles que se aplican a todos los túneles de carretera de ayuda federal en la vía pública.

Este manual y el capítulo se centran en el aspecto civil / estructural y asume la inspección del túnel a realizar por personal con experiencia que estén familiarizados con los tipos de materiales que se encuentran en los túneles, tener un conocimiento básico del comportamiento de los sistemas de túneles estructurales, han tenido experiencia en el inspección de las estructuras de transporte y están familiarizados con la FHWA Training Bridge Manual de Inspección (FHWA-FD-91-015), y de vías de ferrocarril y de tránsito del túnel de mantenimiento de Rehabilitación Manual (FHWA-IF-05-017) (FHWA, 2005b). Además de la información indicada en el Manual de Capacitación de Inspección del puente, los protocolos se describen en este documento que sean aplicables a la inspección de los túneles de carretera. Las siguientes sub-secciones discuten los parámetros estándar para la inspección y la documentación.

16.2.1 Inspección Selección de parámetros

Parámetros de inspección son elegidos en base a la inspección preliminar del túnel y el alcance del trabajo. Debe prestarse especial hincapié en la determinación de la presencia de estructuras especiales o únicos que requieran la adición de parámetros de inspección especiales para su inclusión en la base de datos del proyecto.

16.2.2 Parámetros de Inspección

Parámetros estandarizados de inspección son necesarias para acelerar el procesamiento y evaluación de los datos observados. El uso de la codificación estandarizada de la información, necesaria para la coherencia de la información, también ayuda a asegurar el control de la calidad, proporcionando las directrices para el personal de inspección y la normalización de las observaciones visuales. La deficiencia de referencias y leyendas en el Apéndice H proporciona un estándar de codificación recomendado para la catalogación de los defectos del túnel.

16.2.3 Notas Generales en los libros de campo

Todos los generales de campo de inspección / reparación de notas, que consisten en una cronología de los hechos, se debe mantener en un libro de campo enlazado. Cada miembro del equipo de campo debe llevar un libro de campo dependiente en todo momento en el sitio. La información contenida en el libro de campo debe incluir notas sobre cuestiones de seguridad y en las conversaciones con los contratistas, personal de operaciones y otras partes interesadas. Anotaciones en el cuaderno de campo debe ser cronológico por fecha y hora, y consistirá en la notificación clara, concisa y objetiva de los acontecimientos y dibujos adecuados. Registros de campo, notas y la base de datos de inspección se mantendrá en un solo lugar. Los libros de campo deben ser copiados en forma semanal para evitar la pérdida de datos.

Hoy en día los portátiles electrónicos y / o computadoras portátiles especiales a menudo se utilizan para registrar los datos de campo y bocetos digitalmente que pueden incluir también fotografías digitales y / o videos con fecha, hora e información de ubicación GPS integrado.

16.2.4 Notas de campo

Los tres tipos de notas de campo necesarios para un eficaz control de los túneles de carretera son los siguientes:

General en los libros de campo
Documentación de los defectos en las formas de datos de campo
Documentación de los defectos de fotografías y video.

16.2.5 Formas de campo de datos

Los datos de campo constituye el documento de la información necesaria para un proyecto en particular. En general, estas formas se han desarrollado para el proyecto y son específicos del proyecto. Las formas proporcionar un proyecto estándar para la tabulación de los datos obtenidos a partir de la inspección. Esta información se transmite al personal de gestión de datos para la entrada en la base de datos del proyecto.

16.2.6 Documentación Fotográfica

La documentación de los defectos del túnel es mejor complementado por el uso de una cámara digital. Se deben tomar fotografías de las condiciones típicas y atípicas. Además, las fotografías también deben utilizarse para documentar la condición especial o único.

Las fotografías deberán:

Exponer el número de proyecto, fecha, hora, lugar, fotógrafo y una descripción general del tema
Ser catalogados y almacenados de una manera sistemática para recuperarla posteriormente. Nota: Es útil para nombrar todos los registros de fotos de una manera consistente que se describe en un directorio, es decir, utilizando el número de la estructura como un pre-arreglo al nombre de cada foto de archivo individual.

Es imprescindible seguir el método fotográfico de la documentación mencionada anteriormente. Institución de este método en el inicio del proyecto evita que los datos mal etiquetadas o sin etiquetar de ser distribuida o mal interpretado.

16.2.7 Control de Estudio

Todas las encuestas de condiciones requieren una línea de base definitiva para la ubicación (encuesta) propósitos. En general, la mayoría de los sistemas de carreteras tiene una línea de base establecida encuesta. El estudio de referencia después de la construcción del sistema de carreteras se realiza generalmente para el mantenimiento de la calzada y la estructura del túnel. Estos sistemas de acantonamiento están bien definidos con los marcadores permanentes situados en las paredes del túnel. Algunos de los túneles que ya tenga una condición de línea de base establecida mediante técnicas de escaneo láser (capítulo 3).

La documentación de la inspección del túnel debe estar vinculado al sistema de línea de base existente estacionar por las siguientes razones:

Permita que los datos de inspección que se utilizará para vigilancia a largo plazo de la estructura del túnel por la ingeniería del propietario / personal de mantenimiento
Permita que los defectos que puedan ser fácilmente ubicados para su inspección o reparación futura
Facilitar la rápida puesta en marcha de equipos de inspección
Reducir los costos del proyecto y la confusión

Además de la localización de los defectos del túnel a lo largo de la alineación, es necesario para localizar en relación con su posición dentro de la estructura. Para localizar los defectos dentro del túnel, los límites de las paredes, techo y invierten deberán estar delimitadas de la conformidad (Figura 16-1). Túneles circulares se dividen en segmentos de 30 grados en sentido horario desde el punto culminante de la corona del túnel, como se muestra en la Figura 16-2. Esta delimitación se realiza siempre en busca UPStation en la encuesta de línea de base establecida.

TÍPICO DE CORTE Y CUBIERTA sección del túnel

(UPStation BUSCANDO)

Leyenda

LC y RC: Techo izquierda y derecha; LW & OR: pared izquierda y derecha, y LR y RR: Calzada izquierda y derecha capa de rodadura

El segundo túnel más largo del mundo es de la época de los romanos

El Eurotunel o el túnel Seikan con sus 50 y 53 kilómetros respectivamente son obras impresionantes de la ingeniería moderna, pero casi palidecen en comparación con la que se describe en The Ancient World's Longest Underground Aqueduct.

Se trata del Qanat Firaun, el Canal de los Faraones, un acueducto construido por el imperio romano para llevar agua a la zona de laDecápolis, una confederación de diez ciudades de en la antigua provincia romana de de Siria, provincia situada en la Jordania actual.

Arrancaba de una zona pantanosa, que en la actualidad ya está seca, y durante 64 kilómetros discurría por la superficie, para luego pasar a discurrir bajo esta en tres túneles de 1, 11 y 94 kilómetros respectivamente que alcanzan una profundidad de hasta 80 metros.

Con una altura media de 2,5 metros y un ancho de 1,5 se calcula que era capaz de transportar de 300 a 700 litros por segundo. En sus primeros 60 kilómetros la pendiente es de un 0,3 por mil, lo que quiere decir que por cada kilómetro recorrido el túnel gana 30 centímetros de profundidad, lo que supone una precisión poco menos que asombrosa para aquella época.

Mathias Döring, su descubridor, cree que el método que utilizaban los romanos era el de ir marcando la ruta en la superficie y luego ir construyendo túneles de acceso separados entre 20 y 200 metros (se han encontrado hasta 2.900 de estos túneles) en los que con ayuda de niveles y plomadas bajaban hasta la profundidad deseada y luego se iba excavando hacia el siguiente y anterior túnel de acceso.

Construcción del acueducto - Der Spiegel

Esto permitía no sólo ventilar las zonas de trabajo sino que también permitía que hubiera un montón de gente trabajando simultáneamente. En los casos en los que una sección del túnel se desviaba un poco no quedaba otra opción que la de hacer un zig-zag, lo que sucedió en alguna que otra ocasión.

Es cierto que tardaron 120 años en completarlo frente a los seis del Eurotúnel o 25 del Seikan, y que por lo visto nunca funcionó en toda su longitud sino por secciones, pero conviene no olvidar que estamos hablando de una obra llevada a cabo entre los años 90 y 210 después de Cristo.

En la actualidad sólo hay un túnel que lo supere en longitud, justamente otro acueducto, el de de Päijänne, en Finlandia, con 120 kilómetros de largo.