Existen
diversos métodos de explotar la tierra para la construcción de túneles, entre
ellos está el método de ataque a plena sección o método ingles, método de la
galería en clave o método belga, método de las tres galerías o método alemán,
método de las dos galerías o método austriaco NATM (New Austrian Tunneling
Method).
1-
Método de ataque a plena sección o método
ingles.
Suele utilizarse para
túneles de pequeña sección (menos de 15 m2), o en muy buen terreno en secciones
mayores, y por supuesto en roca.
Una solución para
terrenos de inferior calidad es utilizar el ataque a plena sección pero con
varios escalones de ataque. La excavación se realiza por franjas horizontales
comenzando por la de la bóveda, con el inconveniente de que la evacuación del
material requiere varias actuaciones hasta llegar al nivel donde se instala el
sistema de transporte al exterior.
2-
Método
de la galería en clave o método belga.
Es uno de los métodos
más utilizados. Tiene la característica de ejecutar primeramente la excavación
de la bóveda (es lo que se llama avance en bóveda o calota), incluido el
sostenimiento que descansa directamente sobre el terreno, pues de esta manera
se protege la obra por encima. Después se realiza la excavación de la parte
inferior llamada destroza, comenzando por la zona central y siguiendo, en cortos
tramos alternativos, por los hastiales, que una vez excavados se revisten; de
esta manera no se compromete la seguridad de la bóveda que descansa siempre
sobre la destroza no excavada o sobre los pilares ya construidos.
Se termina por la
construcción de la solera cuando es necesaria.
3-
Método de las tres galerías o método alemán.
Se caracteriza por la
conservación de la destroza hasta la finalización del sostenimiento de la
bóveda y los hastiales. Se utiliza en secciones superiores a los 50 m2.
Se excavan dos
galerías en la base y a derecha e izquierda del eje; se ensanchan y se
construyen los hastiales. Más atrás se ataca una galería de coronación que a
continuación se ensancha hasta construir la bóveda que descansará sobre los
hastiales. Por último se excava la destroza, y si es necesario se excava y se
reviste la solera.
El método alemán es costoso
por sus tres galerías, pero seguro en mal terreno.
4-
Método de las dos galerías o método austriaco
NATM (New Austrian Tunneling Method)
El
túnel de este concurrido medio de transporte ocupado en nuestro país, se
construye mediante el sistema constructivo NATM (“New Austrian Tunneling
Method”), este sistema constructivo se empezó a utilizar aproximadamente entre
los años 1948 y 1964 por Rabcewicz.
El método
tradicional de excavación de túneles en suelos corresponde a un método
semi-empírico desarrollado originalmente para rocas y para tipos de suelos
perfectamente compactados que ayudan a la estabilidad y al comportamiento al
momento de construir a partir de los estudios de Rabcewicz (1964).
Este
método constructivo consta de sostener las cargas axiales y externas que recibe
el sostenimiento del túnel, mientras que no sobrepase el límite de resistencia
interna del sostenimiento. Este tipo de construcciones se realiza con trabajos
in situ.
Conceptos
del NATM
- El
subsuelo puede/debe ser participe en la función portante de la cavidad.
- La
participación se logra permitiendo que el subsuelo se deforme, es decir, se
activa la resistencia al corte.
- Para
aumentar la función portante del suelo, debe proveerse a este modo un
confinamiento radial.
Conceptos de
fortificación
A-
Búsqueda de estabilización con criterio de
economía.
Junto
con la excavación se instala el soporte primario- shotcrete + marcos + pernos-
que es flexible para permitir la deformación a este, logrando la estabilización
con participación prioritaria en la acción portante del macizo.
B-
Ventajas del criterio empleado.
(NATM
en roca)
Con soporte muy rígido: grandes
presiones, rotura soporte.
Con soporte flexible: más
económico, la roca colabora en función portante.
Diseño
estructural, revestimiento y armadura.
Revestimiento
primario – instalado contemporáneamente a excavación.
-Sello de
hormigón proyectado.
-Malla
soldada exterior.
-Marco de
acero reticulado.
-Primera
capa de hormigón proyectado.
-Malla
interior, fijada a marco.
-Segunda
capa de hormigón proyectado.