Tratamientos del Terreno e Instalaciones en Túneles
Tratamientos del Terreno
Aspectos Generales
Los tratamientos del terreno son procedimientos para mejorar un terreno ante el apoyo de una estructura o infraestructura. El objetivo es mejorar su capacidad de soporte y condiciones de drenaje para evitar asientos postconstructivos.
Aspectos a considerar:
- Tipo de problema a resolver.
- Tipo de terreno.
- Condicionantes de la obra (plazo y precio).
Objetivo de los Tratamientos
El objetivo principal es mejorar las condiciones de resistencia, permeabilidad y/o deformabilidad del terreno.
Mecanismos de Inyección
Existen dos tipos principales de mecanismos de inyección:
- Compactación: Se busca reducir el volumen de huecos del terreno.
- Relleno: Se rellenan los huecos del terreno con un material de aportación.
Clasificación de los Tratamientos de Injección
- Inyecciones por velocidad: Se proyecta a gran velocidad y alta presión un fluido por unas toberas que remueve el terreno in situ, mezclándose simultáneamente con el producto cementante inyectado.
- Inyecciones por presión: Introducción del producto inyectado por medio de un tubo que lo difunde en el terreno.
- Inyecciones por impregnación o relleno.
- Inyecciones de compactación o desplazamiento.
- Inyecciones con fracturación.
Tipos de Inyecciones del Terreno
- Inyección por velocidad: Proyecta a gran velocidad y alta presión un fluido que remueve y se mezcla con el terreno.
- Congelación del terreno: Muy lento y costoso, se realizan perforaciones en el terreno por las que se hace circular un fluido de congelación con nitrógeno líquido o salmuera, que da lugar a un terreno congelado y que permite el avance de la excavación.
- Inyecciones armadas: Se realizan pozos que rebasen la cota de cimentación de las estructuras a proteger y se efectúan unas perforaciones en abanico a varios niveles cubriendo el área de posibles subsidencias. Por las perforaciones se introducen las barras de acero y se realiza la inyección del terreno.
- Inyecciones de compensación: Consiste en una serie de inyecciones de lechada de cemento con técnica tubo-manguito, en un área situada entre el túnel y los edificios próximos a este que es preciso proteger.
- Inyección por presión: Inyecta un producto en el terreno.
- Inyecciones por impregnación o relleno.
- Inyecciones de compactación o desplazamiento.
- Inyecciones con fracturación.
Etapas del Tratamiento de Compensación
- Acondicionamiento: Preparar el material situado sobre la capa de inyección mediante su puesta en carga para conseguir en posteriores fases una transmisión de los movimientos a la superficie inmediata a la inyección de un determinado volumen de mezcla.
- Preparación del terreno: Tratamiento previo del área de compensación mediante inyecciones de impermeabilización y/o consolidación.
- Sobreelevación del terreno: Sobreelevación uniforme del área de compensación previa a un asiento brusco excesivo.
- Compensación: Inyecciones efectuadas durante el proceso de descenso de la superficie para mantener la deformada de la misma dentro de los límites establecidos como admisibles para la estructura afectada.
Coeficiente de Eficiencia
A efectos de compensación de asientos superficiales se define como coeficiente de eficiencia como el volumen eficaz de levantamiento al volumen bruto realmente producido por causa de la inyección introducida.
Cuanto mayor es el coeficiente, peor, debido a que necesita un mayor volumen de inyección.
Instalaciones en Túneles
Ventilación
La ventilación en túneles tiene como fin reducir a límites aceptables la concentración de gases y humos expulsados por los vehículos.
Sistemas de Ventilación:
- Aspirante: Los gases nocivos son evacuados por el conducto de ventilación.
- Soplante: El aire fresco es insuflado por el conducto de ventilación.
- Mixta: La ventilación aspirante principal es ayudada por una ventilación soplante secundaria.
- Alternativa: Ventilador reversible que durante una fase de los trabajos aspira e impulsa en otra, aunque no es de utilización muy extendida.
Detección Automática de Incidencias (DAI)
La DAI en un túnel está orientada a dar apoyo a los servicios de emergencias gracias a un sistema compuesto por una red de puestos de vigilancia. Estos puestos están formados por una unidad de detección y comunicaciones, que puede integrar varias cámaras de infrarrojos e incluso cámaras de CCTV y otros sensores.
Capacidades de la DAI:
- Detección de riesgos térmicos en tiempo real.
- Detección de vehículos detenidos en el túnel.
- Control de la densidad del tráfico en el interior del túnel.
- Detección de coches que circulan en sentido contrario.
- Detección de equipaje abandonado u objetos peligrosos en la vía.
- Control de acceso de personal a zonas restringidas.
Sistema de Detección de Incendios
El sistema de detección de incendios es un sistema instalado en los túneles para detectar, actuar y marcar zonas con posible incendio, permitiendo una actuación rápida. Este sistema activa los mecanismos de ventilación e impide la entrada de vehículos.
Componentes del Sistema:
- Detectores de calor.
- Detectores de llama.
- Detectores de humo.
- Combinación de diferentes sensores.
Control de Tráfico
Para el control del tráfico se utiliza un circuito cerrado de televisión (CCTV) conectado con el centro de control, equipos de señalización (barreras, semáforos) y sistemas para la ordenación del tráfico después de un accidente.
Tipos de Señalización:
- Señalización direccional fija.
- Señalización de tráfico fija.
- Señalización variable.
Iluminación y Comunicación
Iluminación
La iluminación de un túnel debe ser gradual para que el cambio de luz no afecte negativamente al ojo humano y para aumentar la seguridad.
Comunicación
Tanto en régimen normal como en caso de accidente o incidente grave es importante disponer de un sistema de comunicación entre el usuario del túnel y el centro de control, entre este último y el titular de la obra, y de éste con los servicios exteriores (bomberos, policía de tráfico).
Tipos de Comunicación:
- Radiotransmisión y recepción.
- Altavoces.
- Intercomunicación.
- Teléfono (línea directa).
Sistemas de Evacuación
En la planificación de los sistemas de evacuación de un túnel, se deben tener en cuenta los efectos psicológicos que se derivan en las personas por el hecho de haber sufrido un accidente o ser víctima de un incendio en el interior de un túnel. También se debe considerar la ubicación del túnel, ya sea en montaña o urbano.