En Onix Underground, nuestro compromiso con la seguridad y la innovación nos impulsa a participar en proyectos desafiantes dentro del sector de la minería y la infraestructura subterránea. Un claro ejemplo de esto es nuestra reciente colaboración en la rehabilitación de un antiguo túnel ferroviario, donde brindamos asistencia técnica para optimizar los elementos de fortificación utilizados en la obra.
EL DESAFÍO DE LA REHABILITACIÓN DE TÚNELES ANTIGUOS
Los túneles ferroviarios construidos en el pasado presentan una serie de retos estructurales debido a sus métodos de excavación y construcción. Comúnmente, estos se excavaban mediante la técnica de avance y destroza, generando sobre-excavaciones e irregularidades que luego se rellenaban con escombros en el cimbrado del revestimiento. El revestimiento, compuesto de ladrillo, sillares o mampostería, se ejecutaba con ayuda de cimbras de madera, dejando un trasdós que, dependiendo de las condiciones del terreno, podía estar relleno de escombros o mortero.
En este contexto, cualquier intervención de refuerzo estructural debe considerar las condiciones geomecánicas del entorno, especialmente cuando se trata de elementos de sostenimiento anclados en un material tan heterogéneo y poroso como el escombro de trasdós.
ANÁLISIS Y ENSAYOS EN OBRA
En noviembre de 2024, nuestro equipo realizó una visita técnica a la obra para evaluar el desempeño de los elementos de sostenimiento empleados por nuestro cliente. Se llevaron a cabo ensayos de tracción sobre dos tipos de bulones:
- Pernos de barra corrugada de 25 mm, anclados con resina o mortero.
- Pernos expansivos de 240 kN, anclados por fricción.
Los ensayos de arrancamiento revelaron que los bulones de barra no lograban un anclaje eficaz debido a la pérdida del material de fijación en el escombro poroso del trasdós. En contraste, los pernos expansivos mostraron un excelente comportamiento, logrando una fijación segura a través de la fricción con los materiales heterogéneos del entorno.
Ambos tipos de pernos poseen la misma capacidad de resistencia a la tracción (240 kN), lo que permitió determinar que la solución más viable era la sustitución de los bulones de barra por bulones expansivos, garantizando la estabilidad del túnel y la seguridad de la obra.
A modo de resumen, se presentan en las siguientes tablas las tipologías de bulones ensayados y los resultados obtenidos:
Pernos Expansivos –EMC 240 kN longitud 3 m
Tabla 1: Tabla resumen ensayos de tracción pernos expansivos
NOTAS:
- A la vista de los resultados de los ensayos se concluye que la carga de tracción se aplicó en tres escalones hasta alcanzar el 50% de la carga nominal.
- Se miden los alargamientos y se verifica que el perno no se arranca
- Bajo estas premisas se da por apto la ejecución del perno ensayado
Pernos de Corrugado ɸ25mm. Longitud 3 m
Tabla 2: Tabla resumen ensayos de tracción pernos de corrugado
NOTAS:
A la vista de los resultados de los ensayos se concluye que los pernos fallaron por arrancamiento:
(*) En el túnel 12 la máxima carga de arrancamiento registrada es de 13,15 kN y la mínima carga de arrancamiento registrada es de 0,629 kN
(**)En el túnel 17 la máxima carga de arrancamiento registrada es de 12,76 kN y la mínima carga de arrancamiento registrada es de 0 kN
El informe técnico de verificación de sistemas de sostenimiento recoge los resultados de los ensayos anteriormente expuestos concluye que:
- “Los resultados de los ensayos realizados indican que el perno expansivo EMC cumple satisfactoriamente con los requisitos establecidos en el proyecto. Sin embargo, los pernos corrugados no alcanzan la carga necesaria, lo cual se atribuye a las características del terreno en el que están instalados.
- Por consiguiente, se recomienda elaborar un informe técnico adicional que contemple la complementación de la zona donde se han instalado los pernos corrugados con pernos Esta acción garantizará el cumplimiento de los estándares de seguridad y funcionalidad requeridos para el éxito del proyecto”
MODELIZACIÓN Y JUSTIFICACIÓN TÉCNICA
Para respaldar técnicamente esta decisión, realizamos una modelización por elementos finitos, que permitió analizar la distribución de esfuerzos y demostrar la viabilidad del cambio. Con esta solución, se logró optimizar la ejecución de la obra sin comprometer la seguridad de la estructura ni del personal.
SOSTENIMIENTOS COLOCADOS EN LOS TÚNELES 12 Y 17
En estos túneles se han empleado dos tipos de sostenimientos, denominados Tipo I y Tipo II, que disponen de los siguientes elementos:
TIPO TÚNEL EN QUE SE APLICA BULONES GUNITA APLICACIÓN
Tipo I Túnel 12 L = 3 m, malla 2 x 2 m 30 MPa, espesor 5 cm RMR > 55
Tipo II Túnel 12 y Túnel 17 L = 3 m, malla 1,5 x 1,5 m 30 MPa, espesor 15 cm RMR = 45 – 55
Como puede comprobarse, el túnel 12 presenta ambos tipos de sostenimiento, y el túnel 17 el tipo II.
COMPROMISO CON LA SEGURIDAD Y LA INNOVACIÓN
Este proyecto es un ejemplo más de nuestra pasión por la seguridad y la eficiencia en entornos subterráneos. En Onix Underground, no solo desarrollamos productos de alto rendimiento, sino que también acompañamos a nuestros clientes en cada fase de sus proyectos, aportando soluciones técnicas y garantizando la transparencia a través de nuestro sistema Traxlink.
Seguiremos innovando y aportando nuestro conocimiento para mejorar la seguridad y eficiencia en el sector de la minería y la infraestructura subterránea.
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