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Tunnel
construction. (soon here in english...)sorry
Antecedents
Geology
Technical
aspects
during excavation
Impermeabilización
y Revestimiento
Accesses
Antecedents
The
tunnel was firs suggested in 1830 but it was not until March 1926
that the construction began. The old excavation was completed
in 1941 and the tunnel was opened to traffic in May 1948. The
tunnel was one of the firs road tunnels in Spain and the world's
longest road tunnel.
The
planning and design for the new tunnel have been continuing for a
number of years through the Ministry of Equipment and its consultant
IDOM.
The
first 42-month contract was awarded by the Ministry of Equipment and
Transport to the Obrascon-Huarte-Lain, OHL (50%), Construcciones y
Obras Publicas y Civiles S. A., COPCISA (25%) y COMSA (25%).
Geology and characterization of the tunnel
In
order to be able to make use of Austrian method, it is necessary to
know the piece of land all the times and to use the adequate support
in terms of the geology and geotechnical that has the piece of land.
That’s why it must be known beforehand the kind of land where the
tunnel is constructed. In this case from the southern further start
of the tunnel to 400m, the quaternary tills of Noguera Ribargozana
Valley are going to cross over. These deposits are composed of
blocks decimeter to metric, more or less angular, of granite nature,
that floats in a womb smiley sand. These pieces of land make it
difficult to the works of excavation and support at tunnel, and the
foundations for the adjacent works to the southern portal of the
tunnel, due to his lack of cohesion and his hushed resistance.
In
the following 400m the tunnel crosses material granodioritic very
tectonized and fractured that belongs to the Noguera Ribargozana's
zone of fracture. This fracturation decreases toward the inside of
the massif, clearing the way for one granodioritas's facies with
less fracturation that appears during the following 1100m. These
pieces of land show a bigger resistance that prevents the use of
less support.
A
very compact facies of micaceas blackboards that belong to a Civis
Formation (Devonian), are disposed among them discordant, in the
following 150m. The following 1500m metagrauvacas facies and
quartzite, which are separated from the previous by an inverse
failure (failure nor-Maladeta). Afterwards, 220m, appears a
metagrauvacas, quartzite and blackboards facies wich also belongs to
the facies Culm and in the same way replicate than in his more
interior part presents high dips, of approximately 70º towards the
North. Next to this one and to the Picada Valarties trust, 260m,
follows the facies Culm but this time constituted for one facies of
blackboards with intercalations of calcareous marmorizadas, and
quartzite, which presents also high dips.
In
the ending of layout appear some ampelitic blackboards of micaceo
character and black colour, correspondents to the Siluric. Where the
use of trusses is necessary due to the bigger convergences that are
foreseen.
Aspectos
técnicos de la excavación
A
continuación se reproduce en parte un artículo publicado en www.tuneles.info
donde se comentan aspectos técnicos de la excavación del túnel.
(Maquinaría y material utilizado)
Boca Sur
The tunnel is
being constructed from both portals. Al the south portal a
conopy of 12 m long tube spiles has been installed above and around
the top half of the tunnel to help to support the initial
excavation.
The excavation in
the moraine is by impact hammer for a depth of 1 m. The
excavation is in four stages; the full crown, two side headings for
the vertical supports to the steel arches, the dumpling and
the invert. The planned cycle time for the excavation and
support is 16 hours. The rate of progress for the 250 m long
moraine section is programmed at 42 m per month.
La
sección de excavación del túnel es de 127 m². El ataque sur es
descendiente con una pendiente de 4,57%. Una vez revestido el túnel,
la sección útil será de 95 m² y la sección libre de circulación
de 78 m². La boca sur del túnel está a 1.595 m de altitud y la
norte a 1.396 m. Las condiciones climáticas pueden llegar a ser
extremas como a finales de 2002 con más de -20°C. Se trabaja todo
el año, invierno incluso, en tres turnos del lunes a las ocho de la
mañana al sábado a las dos de la tarde. Cada equipo de obra se
compone de un encargado, 6 oficiales, un mecánico y un
electricista. Falta un año de trabajo antes del cale. Un ciclo dura
14 horas.
El método constructivo es la excavación con voladuras. La UTE
constructora decidió adquirir cuatro equipos de perforación Atlas
Copco, dos jumbos WL3 C para el túnel principal y dos jumbos L2 C
para los refugios y las galerías transversales de conexión al
viejo túnel. El Rocket Boomer WL3 C es un jumbo robotizado de
tres brazos con cesta, capaz de cubrir secciones hasta 155 m². El
Rocket Boomer L2 C es un jumbo de dos brazos, capaz de horadar hasta
90 m². Ambos van equipados con perforadoras hidráulicas COP 1838 y
brocas Secoroc.
Al emboquille sur (lado Vilaller), la construcción empezó con
paraguas de micropilotes en los primeros 210 metros de morrenas. Se
construyeron coronas concéntricas de 15 m de longitud compuestas de
65 micropilotes de 89 cm de diámetro. Para horadar los barrenos, se
utilizó un jumbo robotizado Tamrock 316G de tres brazos con cesta.
Al llegar a los doce metros de cada paraguas, la excavación a media
sección al amparo de cada paraguas paraba para poner el paraguas
siguiente con 3 m de solape sobre el anterior es decir que cada
corona de micropilotes empezaba a los 12 m de la corona anterior,
solapando ésta en sus últimos 3 metros. Se utilizó una
retroexcavadora CAT 325 para la excavación a media sección. El
sostenimiento está compuesto de cerchas HEB 180 y dos capas de
gunita, con y sin fibras.
En el momento de llegar al granito, se construyó una rampa hacia
abajo para coger la sección completa del túnel. Desde aquí, se
utilizó el primero de los dos WL3 C para el túnel principal y el
primero de la pareja de L2 C para los refugios y las galerías
transversales de conexión al viejo túnel. El segundo WL3 C y el
segundo L2 C trabajan en la boca norte.
El WL3 C empezó su tarea en agosto 2003. El avance medio es de 7 m
al día, 40 m por semana y 175 m al mes. A mediados de noviembre
2003, se había excavado 900 m en la boca sur. El L2 C empezó a
trabajar en la primera galería transversal en septiembre pasado y a
mediados de noviembre, ya había horadado 40 m de ésta. La obra del
lado sur tiene 3 semanas de adelanto.
El esquema de tiro consta con 150 barrenos perforados sobre la sección
de 127 m², de 5 m de longitud y 51 mm de diámetro, con cuatro
cueles cilíndricos vacíos de mayor diámetro (102 mm) perforados
en la parte inferior del frente, simétricamente al eje vertical del
túnel. Los explosivos utilizados son Goma-2 de 26 y 32 mm de Unión
Española de Explosivos.
El sostenimiento a partir de la zona granítica se compone de 3 cm
de hormigón proyectado con fibras, una segunda capa de misma
espesor sin fibras y bulones expansivos Swellex Mn 12 (13 unidades
por metro lineal) de Atlas Copco.
Los bulones Swellex se colocan desde la cesta de los jumbos. También
se utilizan tres plataformas Himec de Normet, dos en la boca norte y
una en la boca sur, para realizar todo tipo de actividades como
colocar mallazo o servir de auxiliar en la carga de
explosivos.
El
gunitado se hace con 4 Wetcrete de Putzmeister, dos WKM 102 y dos
WKM 103, con una gunitadora de cada modelo en cada frente.
La ventilación del túnel durante su construcción se hace con
ventiladores Zitrón. En la boca sur, hay un ventilador en el
exterior que toma el aire desde fuera. En el frente norte, hay dos
unidades que toman el aire desde el viejo túnel pasando por la
galería transversal número 9 e inyectándolo hacia un lado y otro.
Hay venidas de agua. Debido a la pendiente, el agua se queda en el
frente lo que necesita su bombeo durante las 24 horas con bombas
Flygt.
Boca Norte
El avance desde la boquilla norte (lado Vielha) había alcanzado
1.700 m a mediados de noviembre. En las galerías de conexión al túnel
existente, se había horadado 60 m de la galería 12, 54 m de la
galería 11 y 2 m de la galería 10. La obra del túnel principal
empezó con el ensanche de una galería de ventilación existente,
de 60 m² y 1.350 m, que empalmaba con el viejo túnel. Se ensanchó
esta galería a los 127 m² a partir de diciembre de 2002 utilizando
el Tamrock 316G. El plan de tiro constaba de 72 barrenos de 5 m de
longitud y 48 cm de diámetro. Se utilizaron explosivos Goma-2 de 26
mm.
El sostenimiento consiste en 5 cm de gunita con fibras, bullones
Swellex Mn (una unidad por m²), mallazo, más bullones (5 unidades
por metro lineal) y 6 cm de gunita sin fibras.
A unos 400 m después del final de la galería de ventilación y de
su ensanche, inicia la falla. Por eso, se pasó a media sección
utilizando el segundo WL3 C de Atlas Copco. La máquina perfora 98
barrenos en la parte superior del frente y se utiliza explosivos
Goma-2 de UEE, de 26 mm, para las voladuras. El sostenimiento está
basado en cerchas HEB 180 y TH 21 suministradas por Auxiliar de
Entibación.
Escombros
La excavación total, incluidas las galerías transversales de
conexión entre el nuevo túnel y el actual, supone 671.337 metros cúbicos.
Los detritus que no se utilizan son transportados hacia cuatro
vertederos (3 en la boca sur y uno en la boca norte). El granito se
acopia y se machaca en una planta de machaqueo para la producción
de áridos que se reutilizan como agregados de hormigón. Hay dos
plantas de hormigón, una en cada boca.
El parque de maquinaria utilizado para el desescombro en la boca sur
incluye 5 lagartos Volvo A25 y una pala cargadora Komatsu
WA600.
Impermeabilización
y revestimiento
Una
vez terminados los trabajos de excavación y sostenimiento del
túnel, para evitar que las aguas procedentes del macizo
rocoso penetren a través de las juntas que inevitablemente se
producen por la fase de hormigonado, se procederá a la puesta en
obra de una impermeabilización en la totalidad del túnel.
Esta
impermeabilización consta de una lámina translúcida de PVC de 2
mm de espesor, separada del hormigón proyectado por un geotextil de
800 g/cm2 que protege el posible punzamiento que la irregular
superficie del hormigón pueda causar.
En
la parte inferior de ambos hastiales, donde se acumula mayor
cantidad de agua, se colocará previamente una lámina de nódulos
que cumple la función canalizadora hacia el caz de drenaje previsto
a cada lado de la sección y que permite la eliminación de las
pequeñas partículas de roca que puedan ser arrastradas por la
corriente. De esta manera se ha configurado un sandwich con el
hormigón proyectado, lámina de nódulos, geotextil, lámina de
impermeabilización y hormigón de revestimiento.
Accesos
El
uso posterior para paso de mercancías peligrosas del viejo túnel,
hace necesario la adecuación de una serie de accesos en cada una de
las bocas.
En
la boca Sur, se disponen dos ejes: a) Un ramal de
incorporación de mercancías peligrosas desde el túnel actual al
tronco (Eje 1), y b) un ramal de salida del tronco hacia el túnel
actual (Eje 2). El Eje 2 pasa sobre el tronco.
En
la boca Norte los ramales de conexión con el túnel actual son los
Ejes 3 y 4. El Eje 3 es la incorporación de las M. P.
al tronco en dirección Viella. Este eje precisa cruzar el
tronco, por lo que se realiza mediante un paso inferior.
El eje 4 es el desvío de las mercancías peligrosas hacia el
túnel actual.
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