Optimización del Avance y Control de Excavación en Desarrollo de Túneles

Optimización del Proceso de Desarrollo de Túneles: Foco en la Mejora Continua

Este documento aborda las áreas críticas y los conceptos fundamentales necesarios para mejorar el ciclo de avance en el desarrollo de túneles, especialmente cuando se observan bajos resultados en la sobre excavación y el avance efectivo.

T1: Áreas de Enfoque para la Mejora del Ciclo de Avance

Para un proceso de mejoramiento continuo del ciclo de avance en el desarrollo de túneles, donde la sobre excavación y el avance presentan bajos resultados, las áreas y los elementos en los cuales se debe centrar la atención son:

• Gestión: Capacitación, estándares de calidad, especificaciones técnicas, suministros de explosivos, mantención de equipos.
• Técnica: Características del macizo rocoso, dimensiones de la labor, diámetro y largo de perforación, diseño de la perforación y tronadura.
• Implementación: Marcación del disparo, perforación, carguío del disparo, secuencia.
• Inspecciones Técnicas y Controles: Sobre excavación y avance, geotecnia.
• Análisis de Resultados: Base de datos, evaluación de los resultados del disparo, contraste de estándares con resultados, retroalimentación de los diseños, nuevas tecnologías.

T2: Definiciones Clave en Tronadura

a) Definición de Rainura y Burden

Se solicita definir los siguientes términos:

Rainura (Cut): Perforación central con la que se inicia el disparo, que tiene por objetivo crear una segunda cara libre, para recibir el material tronado del resto del disparo.

Burden: Distancia desde un tiro hacia la cara libre.

b) Definición de Saneamiento de la Roca

Saneamiento de la Roca: Proceso de eliminación de rocas sueltas, a consecuencia de la tronadura o de la vibración producida por la perforación. Se realiza para proteger la integridad física de las personas, maquinarias, equipos, instalaciones y herramientas. Puede ser manual o mecanizado.

T3: Riesgos Críticos y Gestión de Residuos

a) Riesgos Críticos para las Personas

Los riesgos críticos en el desarrollo de túneles dirigidos a las personas incluyen:

• Atropellamiento.
• Incendio.
• Electrocución.
• Caída de rocas.
• Manipulación de explosivos.
• Atrapado por equipo en movimiento.

b) Clasificación de Residuos Industriales Sólidos (RIS)

Los residuos industriales sólidos generados en el desarrollo de un túnel se dividen en cuatro categorías principales, con ejemplos:

1. No Peligrosos Comercializables:
   • Ejemplos: Maderas, acero, tambores, fierro, cobre, bronce, cables, papeles y cartones.
2. No Peligrosos No Comercializables:
   • Ejemplos: Plásticos, artefactos, arcillas, textiles, escombros de construcción, ladrillos, elementos de protección personal, cerámicas, cauchos.
3. Peligrosos Comercializables:
   • Ejemplos: Aceites, tambores contaminados, cilindros, baterías.
4. Peligrosos No Comercializables:
   • Ejemplos: Vidrios, asbestos, repuestos, tierra contaminada, químicos, fibra de vidrio.

T4: Función y Ventajas de los Pernos de Anclaje

Los pernos de anclaje son esenciales en la fortificación de túneles. Sus características son:

Función Principal:

• Soporte de la Roca.
• Mantener la adherencia entre bloques.
• Conformar un arco de autosoporte.
• Evitar desplazamientos entre planos.
• Fijar otros elementos de soporte.

Ventajas:

• Adaptables a cualquier geometría.
• Bajo costo.
• Fácil instalación y mecanización.
• Combinable con otros sistemas de soporte.

T5: Clasificación Geotécnica del Macizo Rocoso (CSIR)

El South African Council for Scientific and Industrial Research (CSIR) estableció requisitos para clasificar geotécnicamente un macizo rocoso, buscando:

Requisitos de la Clasificación:

• Dividir el macizo rocoso en grupos de comportamiento estadísticamente homogéneo.
• Proporcionar una base adecuada para la comprensión de las características del macizo.
• Facilitar la planificación y el diseño de estructuras en la roca, al proveer datos cuantitativos para soluciones de diseño y construcción.
• Proporcionar una base común de comunicación efectiva.

Para lograr lo anterior, la clasificación debe ser:

• Sencilla y significativa en sus términos.
• Apoyada en parámetros medibles, rápidos y económicos.

Parámetros Geotécnicos Considerados:

Los parámetros geotécnicos fundamentales utilizados en esta clasificación son:

• Resistencia de la roca inalterada.
• RQD (Rock Quality Designation).
• Espaciamiento de fracturas.
• Condición de las fracturas.
• Condiciones de agua subterránea.