Symmetrix, sostenimiento seguro

En los últimos tiempos asistimos a un gran desarrollo de obras subterráneas para la construcción de infraestructuras (líneas de alta velocidad, autopistas, etc.) en entornos urbanos y en entornos que, no siendo urbanos, presentan una geología complicada a la hora de su excavación. En este tipo de entornos se exigen sistemas de sostenimiento que garanticen las más altas cotas de seguridad y la viabilidad de los proyectos. Para alcanzar estos niveles de seguridad y ofrecer a sus clientes un sistema de trabajo sencillo, Atlas Copco lanzó al mercado el sistema Symmetrix® para la ejecución de paraguas de micropilotes en obras subterráneas.

Symmetrix® es un sistema de perforación concéntrico para micropilotes y pilotes con colocación de armadura (de acero, PVC, fibra de vidrio, etc.) simultáneamente. El sistema consiste en la introducción de los micropilotes, que forman los paraguas, a través de una boca piloto, que es la que recibe la rotopercusión del martillo, junto a la corona que gira solidaria a la boca piloto, quedando la zapata, a la cual está soldada la armadura, libre. Esto permite que la armadura no gire y, por lo tanto, las necesidades de par en la cabeza de rotación del equipo de perforación sean mucho menores. El sistema Symmetrix® permite perforar taladros rectos (desde verticales a horizontales) en cualquier ángulo con la misma eficacia.

Cuando se trata de aplicaciones en obras subterráneas se utiliza concretamente el sistema Symmetrix® T, en la que el accionamiento de la boca piloto se realiza mediante el concurso de un equipo dotado de martillo en cabeza.

El paraguas es una técnica de presostenimiento donde la estructura soporte, de un sector del túnel, está situada por delante del frente de avance logrando estabilizarlo tanto transversal como longitudinalmente. Se realizan en terrenos pobres, débiles y con grandes alteraciones, donde el bulonado sistemático no es suficiente para estabilizar el techo y/o el frente. El sistema de sostenimiento mediante paraguas está basado en el empleo de armaduras colocadas mediante perforación longitudinal en el frente del túnel, adaptándose eficazmente a las diversas condiciones geológicas, para crear una zona estabilizada en forma de arco protector para que la excavación del túnel sea más segura.

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Efecto Flicker en túneles

La sensación de parpadeo o efecto Flicker es la impresión molesta e incómoda producida por las variaciones periódicas de la luminancia (luz que llega al ojo) en el campo de visión. Tales sensaciones se experimentan cuando se conduce un vehículo a través de cambios periódicos espaciales de luminancia, como los producidos por las luminarias instaladas en las paredes o techos de los túneles cuando existe una separación inadecuada entre las mismas, con una elevada velocidad de cambio en la distribución de la intensidad luminosa.

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La incomodidad visual experimentada por el conductor debida al parpadeo o efecto Flicker depende fundamentalmente de los siguientes factores:

– Número de cambios de la luminancia por segundo (frecuencia de parpadeo o Flicker).

– Duración total del efecto Flicker.

– Velocidad de cambio de claro a oscuro, en un solo ciclo.

– Relación de pico-luz a valle-oscuridad, dentro de cada periodo (profundidad de modulación de luminancia).

La influencia de los tres primeros puntos, dependen de la velocidad del vehículo y de la separación entre luminarias; el último punto depende también de las características fotométricas (distribución de la intensidad luminosa) e interdistancia entre luminarias. Cuando la distancia entre los extremos de las luminarias adyacentes es inferior a la longitud de una sola luminaria, el tercer punto relativo a la velocidad de cambio de claro a oscuro queda minimizado, y el parpadeo o efecto Flicker percibido resulta despreciable, debido a que la implantación de la instalación de alumbrado puede asimilarse a una línea continua. Para calcular la frecuencia de parpadeo o Flicker en una zona del túnel, se divide la velocidad del tráfico en metros/segundo por la separación entre luminarias en metros.

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Túneles de Islandia y TBM Robbins

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Cinco años después de que la idea de aprovechar la atemorizadora fuerza de los ríos glaciales de Islandia fuera concebida, está a punto de hacerse realidad. Cerca de 320 kilómetros al norte de la capital Reykiavik, los ingenieros están trabajando duro, realizando 72 kilómetros de túneles.

Tres máquinas perforadoras TBM fueron llevadas desde los Estados Unidos hasta este remoto lugar, 160 kilómetros al sur del Círculo Ártico.

Producidas por la compañía americana Robbins, las máquinas TBM miden 7 metros de diámetro y pesan más de 80 toneladas cada una. Cavando un promedio de 25 metros por día, cada una necesita 3 megavatios de potencia para funcionar. Otras secciones de los túneles deberán ser excavadas con explosivos y otras máquinas o herramientas.

El propósito del túnel es guiar las aguas, desde las reservas que están siendo construidas simultáneamente, hasta el valle. Allí el agua en cascada hará funcionar seis turbinas, cada una con un rendimiento estimado en 115 megavatios. Con una capacidad total de 690 Mw., será la planta hidroeléctrica más grande de Europa. La finalización del proyecto está prevista para el 2009. Proporcionará tanta hidroelectricidad como para abastecer a una ciudad del tamaño de Sevilla.

El 25 de junio de 2007, una de estas tuneladoras Robbins con un diámetro de 7,23 metros estableció su segundo récord mundial en la gama de diámetros de 7 a 8 metros mientras trabajaba en el proyecto de Kárahnjúkar. La tuneladora pulverizó su anterior récord de 92 metros, excavando 106,1 metros ¡en sólo 24 horas!

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La máquina había excavado previamente un tramo de 10,3 kilómetros de longitud en el túnel principal de aducción en el proyecto hidroeléctrico de Kárahnjúkar (Islandia), acabando la perforación en octubre de 2006. Esta máquina, la TBM número 2, fue una de las tres máquinas Robbins del proyecto realizado para la propiedad de Landsvirkjun. Basándose en el éxito registrado hasta ahora en Kárahnjúkar, el contratista italiano Impregilo ha elegido volver a emplear la misma máquina, así como también los cortadores Robbins y el personal de obra para un ramal adicional del proyecto. En noviembre de 2006, la tuneladora fue desmontada y transportada a la obra del nuevo túnel. La tuneladora Robbins HP (altas prestaciones) fue remontada y mantenida antes del nuevo lanzamiento en el túnel de derivación de Jökulsá.
El túnel de derivación de Jökulsá tendrá una longitud de 8,7 kilómetros y asegurará una cantidad adicional de agua para el proyecto desde el cercano estanque de Ufsarlón. El túnel conectará con el túnel de aducción principal y los dos caudales llegarán juntos a la admisión de la central hidroeléctrica.

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Túneles de Islandia y TBM Robbins