Curso de Diseño y Ejecución de Túneles

La excavación de túneles, como pasos subterráneos abiertos de forma artificial, es un trabajo de ingeniería especialmente complejo, y caracterizado por un grado alto de incertidumbre. Será necesario tener en cuenta las características geológicas y geotécnicas del terreno, la importancia del sostenimiento, así como el resto de trabajos que se deberán llevar a cabo, como los de impermeabilización y drenaje, revestimiento o ventilación.

Así, de forma previa al diseño del túnel, el proyecto requerirá una investigación de las condiciones del terreno cuyos resultados, aplicados al trazado que se busque realizar, ayudarán a determinar el sistema de excavación a aplicar y a elegir el tipo de maquinaria que deberá emplearse. Así, serán preferibles ciertas maquinarias o metodologías en función de variables tales como los tipos de roca y sus propiedades; la presencia de fallas, su orientación y espesor; o el flujo de aguas en el terreno. De este modo, se podrá optar entre el uso de máquinas de ataque puntual, máquinas integrales, perforación o voladura, entre otros sistemas.

Además, hay que tener en cuenta que al excavar un túnel se está interviniendo en una estructura que, hasta el momento, era estable, por lo que pueden producirse deformaciones en el terreno y movimientos de tierra y rocas hacia el interior de la excavación debido a la alteración del estado tensional del terreno. Por ello será necesario realizar, además de la excavación, trabajos de sostenimiento para garantizar la estabilidad del túnel en el largo plazo.

Por otro lado, para favorecer la calidad final, el confort de los usuarios y el mantenimiento del túnel, es necesario realizar trabajos de impermeabilización y drenaje, que evitarán filtraciones que puedan dañar el revestimiento estructural, evitando la corrosión de las instalaciones. También será fundamental el revestimiento, que supondrá un apoyo al sostenimiento del túnel; así como la ventilación, que renovará el aire del interior, ayudando a mantener una atmósfera respirable y en condiciones óptimas de visibilidad.

En este curso de diseño y ejecución de túneles, de carácter técnico, el alumno recibirá una formación completa en relación a la materia. Comenzará descubriendo la caracterización geológica y geotécnica de los suelos y macizos rocosos a través de los que se ejecutará el túnel, conocimiento, como se ha visto, directamente aplicable al diseño del túnel. Tras ello, y en base a dicha caracterización, el alumno aprenderá sobre la clasificación del terreno según su excavabilidad, con especial incidencia en las particularidades de la excavación en terrenos blandos. Dicha clasificación, como se sabe, será vital para determinar los sistemas mediante los cuales se realizarán los trabajos de excavación. Así, tras ello, el alumno conocerá cada uno de ellos, así como su aplicabilidad a los distintos tipos de terreno. Más adelante, el alumno se descubrirá las claves para asegurar que la estructura se mantenga estable gracias a los trabajos de sostenimiento; para, posteriormente, formarse en el resto de trabajos necesarios en el diseño y ejecución de túneles: la impermeabilización, el drenaje y el revestimiento.

En un proyecto de construcción de túneles es de gran importancia implementar sistemas de excavación acordes al terreno donde se va a realizar el proyecto, la necesidad de realizar otros trabajos para garantizar estabilidad, calidad y mantenimiento del túnel. Por ello, el alumno aprenderá acerca de:

• Caracterización geológica y geotécnica de los terrenos
• Clasificación de los terrenos según su excavabilidad
• Tipos de maquinaria y de sistemas de excavación
• Trabajos de sostenimiento y trabajos especiales
• Trabajos de impermeabilización y revestimiento
• Ejecución de la red de drenaje

Para un máximo aprovechamiento de los contenidos impartidos en este curso, es imprescindible formación y/o experiencia previa en campos relacionados con la ingeniería, la arquitectura, la construcción, etc.

1. Introducción y conceptos generales
   1. Introducción y características generales
      1. El Proyecto de Túneles. Fases y Metodología
      2. Aplicaciones informáticas
      3. Otras Aplicaciones
   2. Caracterización geológica
      1. Estructura del macizo rocoso
      2. Disposición de los estratos
      3. Presencia de agua
   3. Caracterización geotécnica
      1. Clasificación Geotécnica de los macizos
      2. Índices Geotécnicos. Tipos y Aplicaciones
2. Trabajos de excavación
   1. Aspectos generales
      1. Clasificación y caracterización de macizos rocosos y terrenos en función de su excavabilidad
      2. Clasificación de los macizos en función de su excavabilidad
   2. Clasificación de los métodos de excavación
      1. Excavación en terrenos blandos
      2. Excavación con máquinas de ataque puntual
      3. Excavación con máquinas integrales
      4. Excavación mediante Perforación y Voladura
      5. Otros sistemas de excavación
3. Trabajos de sostenimiento
   1. Diseño, dimensionamiento y generalidades
   2. Clasificación de los sistemas de sostenimiento
      1. Sostenimientos con bulones. Tipos y características
      2. Sostenimiento con gunita
      3. Sostenimiento con cerchas. Tipos y características.
      4. Sostenimiento con hormigón
      5. Otros sostenimientos
4. Otros trabajos
   1. Otros trabajos de sostenimiento.
      1. Diseño de emboquilles
      2. Paraguas de presostenimiento
   2. Trabajos especiales
      1. Estabilización mediante Jet-Grouting
      2. Estabilización de frentes de excavación
      3. Trabajos en zonas de hundimientos
5. Trabajos de impermeabilización y revestimiento
   1. Impermeabilización y revestimiento
   2. Trabajos de impermeabilización
      1. Selección del sistema de impermeabilización
      2. Tipos de impermeabilización
   3. Red de drenaje
   4. Trabajos de revestimiento
      1. Función resistente
      2. Falsos Túneles de elementos prefabricados
      3. Falsos Túneles con carros de revestimiento
      4. Revestimiento con carros en tuneles en mina