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ASOCIACIÓN DE INGENIEROS DE MINAS DEL ECUADOR
MODULO 8 : Construcción MecanizadaGEOCONSULT
LATINOAMERICA LTDA.
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MODULO 8
Construcción Mecanizada de Túneles
GEOCONSULT LATINOAMERICA LTDA.
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ASOCIACIÓN DE INGENIEROS DE MINAS DEL ECUADOR
MODULO 8 : Construcción MecanizadaGEOCONSULT
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Máquina de Beamont, 1882
Primera prueba de construir un túnel bajo el Canal de la Mancha.
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MODULO 8 : Construcción MecanizadaGEOCONSULT
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Mejores condiciones sanitarias y de seguridad para los trabajadores;
Industrialización del proceso de construcción (menores costos y plazos) – Avances prom. >10m/día;
Excavación en condiciones de subsuelo complejas y muy poco favorables en forma económica y segura;
Características de la Excavación Mecanizada
Mejor calidad de la construcción (menor perturbación del terreno, revestimiento, etc.)
Limitaciones en la implementación de cambios en la técnica de construcción;
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Sin Sostenimiento InmediatoRozadoras
Excavadoras
TBM (Tunnel-Bore Machine): abierto con Mordazas
Con Sostenimiento PeriféricoTBM: abierto con escudo y Mordazas
TBM/Shield: abierto con escudo
Con Sostenimiento Periférico y Frontal
TBM: frente con soporte mecánico
Shield: frente con aire comprimido
Técnicas de Excavación Mecanizada
Shield: frente con suspensión bentonítica
Shield: frente con presión de lodos
Shield: frente tipo mixto
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Excavadoras / Picadoras
Excavadoras (retros, especiales): Suelo y Roca Blanda
Picadores (martillo hidráulico): Roca Blanda a Medianamente Dura
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Rozadoras (Road-headers)
Inicialmente diseñado para el área de extracción de mineral de Carbón y suelo blando, fue posteriomente ampliado para uso en rocas más duras.
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Rozadoras (Road-headers)
Excavación con Road-header
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Rozadoras (Road-headers)
Capacidad de Excavación de un Roadheader de 300kW con relación a la resistencia de la roca
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TBM (Tunnel Bore Machine) con Mordazas
Presenta un sistema de mordazas que se apoya sobre el macizo impulsando la máquina.
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TBM (Tunnel Bore Machine) con Mordazas
Túnel Lötschberg, Suiza
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TBM (Tunnel Bore Machine) con Perforadora Piloto
Presenta una perforadora piloto con sistema de mordazas que se agarra al macizo impulsando la máquina.
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Sostenimiento Típico
Hormigón Proyectado vía húmeda: Robot adaptado a la TBM
Hormigón Proyectado Vía Seca
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TBM/Shield con Sostenimiento Periférico
Escudo Abierto (con brazo excavador)
Escudo Abierto (con brazo con fresa)
Opcionalmente, puede utilizarse asociado al aire comprimido
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TBM con Sostenimiento Periférico y Frontal
TBM con sostenimiento mecánico del frente
No presenta presión hidrostática en el frente
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Shield con Sostenimiento Periférico y Frontal
Escudo tipo EPB (Earth-pressure balanced)
Presenta presión de lodos en el frente
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Shield con Sostenimiento Periférico y Frontal
Escudo tipo Mixto (Slurry-Shield)
Presenta presión hidráulica (suspensión bentonítica) en el frente
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Shield con Sostenimiento Periférico y Frontal
Rango de aplicación EPB o Slurry Shield en función de la distribución granulométrica (factor permeabilidad)
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Shield con Sostenimiento Periférico y Frontal
Radiografía de un Shield
EPB (Esquema Izq.)
Slurry Shield(Esquema Arrima)
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Shield con Sostenimiento Periférico y Frontal
Radiografía de un Shield
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Sostenimiento Típico
Dovelas de Hormigón Armado PrefabricadoInstaladas en el interior del escudo y utilizadas como apoyo para los gatos hidraulicos del TBM/Shield
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Sostenimiento Típico
Revestimiento con Dovelas de Hormigón Armado Prefabricado
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Ejemplos Ilustrativos
Llegada de TBM a las estaciones
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Ejemplos Ilustrativos
Avance de TBM con ayuda de los gatos hidráulicos
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Ejemplos Ilustrativos
Entrada de un túnel desde el interior de una estación
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Ejemplos Ilustrativos
Estación de Control Remoto del Shield
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Diversos – Máquinas Especiales
Doble-Shield
Presenta la ventaja de usar tanto sistema de mordaza como escudo protector (permite mayor flexibilidad y modo operacional)
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Diversos – Máquinas Especiales
2 Shields Gemelos (Horizontal o Vertical)
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Diversos – Máquinas Especiales
3 Shields combinados
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Diversos - Microtunelling
Microtunelling – Hincado de Tubos
Revestimiento con tubos de acero u hormigón armado prefabricado
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Diversos – Raise Boring
Raise Boring para perforación sub horizontal y Vertical (Construcción de Piques)
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