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ENSAYO CONCRETO EN EL DISEÑO DE TUNELES Y RESUMEN INTRODUCCIÓN

METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN En el presente ensayo utilizaremos la investigación mixta teniendo en cuenta los factores cualitativos y cuantitativos de los factores que inciden en el estado del arte de la construcción de túneles en Colombia. En la primera parte se hará una retrospectiva del uso del concreto en túneles y algunas de sus ventajas y desventajas. DISCUSIÓN DE RESULTADOS El concreto se implementó para el uso de vías férreas que se construyeron en Colombia a finales del siglo 19 así como túneles hidráulicos que conducían el agua potable a inicios del siglo 20. En estos túneles se entendía la forma de la distribución de los esfuerzos y presiones actuante sobre el túnel determinando la magnitud y dirección de los mismos sobre el contorno de la excavación. La aplicación de concreto en el revestimiento de los túneles se consideraba como la transmisión de presión al terreno garantizando la estabilidad de la obra. Por lo tanto, era el único elemento estructural considerado junto con la mampostería. El concreto lanzado neumáticamente a gran velocidad fue inventado por Carl E Akeley en 1907, recubriendo estructuras metálicas de esqueletos de animales prehistóricos. Luego George Senn invento un equipo denominado máquina de tornillo que permite la proyección de concreto y daría origen al método moderno de concreto lanzado. Luego apareció el método austriaco de construcción de túneles en el que la concepción geomecánica de la estabilidad al interior de los túneles considera la roca como parte de los elementos constitutivos de soporte de la obra. El sistema Chingaza iniciado en 1972, inicialmente se había considerado la desviación del rio Guatiquia y Chuza hacia Bogotá por medio de la gravedad. El proyecto constituye un embalse y 40km de túneles suministrando 14 m3/s desde 1984. Uno de los túneles es el Palacio Rioblanco de 28,5 km, 3.7 m de diámetro con segmentos libres de flujo y presión. El revestimiento de estos túneles se aplicó concreto lanzado con espesor entre 5 y 20 cm de acuerdo a la roca. En esta época el uso de concreto lanzado o shotcrete determinaba la diferencia entre

soporte primario y soporte definitivo. No se hacía diferencia entre soporte de un túnel y su posterior revestimiento que se hacía con el método lanzado o fundido en el sitio. Las deformaciones y las deformaciones mostraban que el revestimiento constituía un elemento de seguridad. Desde 1984 en el año que se inauguró el proyecto se presentaron derrumbes por lo que hubo la necesidad de recubrir los revestimientos originales reduciendo los desprendimientos del concreto. EL REVESTIMIENTO DE CONCRETO EN LOS TUNELES VIALES Existen dos conceptos de revestimiento de túneles viales: en el momento de la excavación del túnel se instalan los elementos de seguridad y se hace el revestimiento con concreto lanzado, los pernos de acero, los arcos metálicos, la solera curva, lo que permite la estabilización de las rocas. Se aplica el revestimiento con el espesor mínimo posible. Por otro lado, no se tiene en cuenta el aporte estructural y geomecánica que desarrolla los elementos de soporte por lo que el revestimiento primario se debe diseñar para resistir la totalidad de las presiones en el interior de la roca. Cuando se usa el concreto convencional se tiene una geometría transversal uniforme, sin embargo, el revestimiento lanzado permite acomodarse a la forma de las superficies irregulares dentro de la roca evitando sobrecostos. Por otro lado, estas formas irregulares pueden empezar a deteriorar la estabilidad del túnel a largo plazo. Al usar concreto convencional como revestimiento del túnel se aplica un impermeabilizante para evitar los daños por adherencia del concreto y las infiltraciones de agua en el túnel. Al utilizar el concreto lanzado, sin embargo, es necesario que se detecten las infiltraciones previamente dado que las membranas impermeabilizantes no permiten detectar visualmente las fallas o agrietamientos por donde el agua pueda llegar al concreto.

CONCLUSIONES -

Podemos concluir que el concreto en túneles fue utilizado a finales del siglo 19 para obras de acueducto. Al utilizar revestimiento con concreto lanzado o concreto convencional se obtendrán resultados diferentes con ventajas y defectos.

BIBLIOGRAFÍA 

ARDILA, J. 2017. El concreto en el diseño de túneles y obras subterráneas. Noticreto. Vol. 140.