Comparativa Detallada de Métodos Constructivos para Túneles: Alemán, Madrid y Austriaco

Comparativa Detallada de Métodos Constructivos para Túneles

A continuación, se describen las secuencias operativas y principios fundamentales de tres métodos importantes utilizados en la construcción de túneles: el Método Alemán, el Método Madrid y el Método Austriaco.

Método Alemán

Este método se caracteriza por una secuencia de excavación por fases que busca estabilizar progresivamente el frente de trabajo.

Fases de Excavación del Método Alemán:

1. Excavación de la parte superior de las galerías de hastiales y entibación mediante cerchas TH y tablas de madera (dimensiones 2,5 m x 2,5 m).
2. Excavación de rebaje y hormigonado inmediato de la parte inferior de la galería de hastiales.
3. Excavación de la galería de avance en clave con entibación mediante tablas y cerchas (dimensiones 2 m x 1,5 m).
4. Excavación de las costillas (dimensiones de 2 a 3 m x 1,5 m) desde la galería de hastiales, entibación con tabla de madera, puntales, tresillones y longarinas metálicas. Hormigonado de costilla, galería de clave y galería superior en retirada.
5. Excavación en destroza por fases bajo bóveda al amparo del anillo ejecutado.
6. Excavación y hormigonado de la contrabóveda (avance de 10 a 20 m).
7. Inyección de relleno del trasdós.

Método Madrid

El Método Madrid se enfoca en la construcción de la bóveda principal antes de proceder a la excavación inferior.

Fases de Excavación del Método Madrid:

1. Excavación de la galería de avance en clave.
2. Ensanche lateral de la galería de avance hasta excavar la sección completa de la bóveda.
3. Cimbrado y hormigonado de la bóveda.
4. Excavación de la destroza.
5. Excavación y hormigonado de hastiales por bataches contrapeados.
6. Excavación y hormigonado de la contrabóveda.

Ventajas e Inconvenientes del Método Madrid:

• Ventajas:
  • Mínima inversión inicial.
  • Posibilidad de avance en varios frentes.
  • Facilidad de estabilizar el frente por ser en varias secciones.
  • Adaptabilidad a casi cualquier tipo de terreno sin tratamientos previos.
  • Flexibilidad frente a imprevistos, acortando pases, aumentando la entibación o tratando el terreno.
  • Buen control de asientos.
• Inconvenientes:
  • Mano de obra muy especializada.
  • Coste elevado derivado de la mano de obra y de los plazos requeridos.

Método Austriaco

Este método se basa en la filosofía de aprovechar la capacidad autoportante de la roca circundante, minimizando el daño al macizo rocoso.

Principios Básicos del Método Austriaco:

1. Utilizar la propia roca como elemento resistente frente a las cargas que se van a ir produciendo durante la excavación.
2. No introducir daños apreciables a la roca con el sistema de arranque, a fin de que no se abran más diaclasas, no se formen zonas de descompresión, etc.

Consideraciones sobre el Sostenimiento Inicial:

El sostenimiento inicial debe cumplir con los siguientes requisitos:

• Debe evitar la meteorización, la apertura de juntas y la falta de cohesión inducidas por el arranque.
• Debe colocarse en magnitud y velocidad adecuada a cada tipo de roca.
• Se debe adaptar al terreno y trabajar desde el momento en que se efectúa la excavación. Se pretende que el terreno colabore como elemento resistente con el recubrimiento definitivo del túnel.
• Debe controlarse, en todo momento, el comportamiento de la roca y del sostenimiento, para comprobar su eficacia o, en su caso, la necesidad de un refuerzo.

Proceso de Diseño y Construcción (Método Austriaco):

1. Estudio geomecánico del macizo rocoso. Definición de materiales, fallas, etc.
2. Sectorización del trazado del túnel usando las clasificaciones geomecánicas.
3. Definición de las secciones tipo de sostenimiento.
4. Excavación del túnel, con los medios previstos y cuidando de dañar lo menos posible la roca.
5. Colocación bajo supervisión a pie de obra del sostenimiento previsto.
6. Instalación de la auscultación.
7. Comprobación, en función de los datos de auscultación, del sostenimiento.
8. Refuerzo del sostenimiento en caso de ser necesario.
9. Colocación del revestimiento definitivo.