Tipos de túneles.

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.