A Coruña, 19 de mayo de 2008

Construcción ByConstrucción By--pass Sur pass Sur de la Mde la M--3030

By-pass en Túnel

CALZADA IZQUIERDA DE LA CONEXIÓN DEL PASEO DE SANTA MARÍA DE LA CABEZA CON LA A-3, CORRESPONDIENTE AL BY-PASS SUR DE LA M-30.

7.1

7.2 CALZADA DERECHA DE LA CONEXIÓN DEL PASEO DE SANTA MARÍA DE LA CABEZA CON LA A-3, CORRESPONDIENTE AL BY-PASS SUR DE LA M-30.

15 CONSTRUCCIÓN DE LA CONEXIÓN DEL

BY-PASS NORTE CON LA CTRA. A-1.

By-pass Sur . Movimientos de tráfico

By-pass Sur de la M-30

By-pass Sur – Sección Tipo

Tuneladora –T. Norte (Dulcinea)

Características principales:• Diámetro excavación:15,20 m. Superficie abierta:32%• Longitud escudo:11,50m Longitud total:110m (Escudo+4 remolques)• Peso escudo:2.565 t Peso back-up:1.800 t• Empuje máximo:315.880 KN (habitual 10-20%) Par máx. desbl.:125 MN/m (habit. 30-40%)• Velocidad máx. penetración:65mm/min. Velocidad máxima rotación:2 r.p.m.• Potencia en ruedas de corte: 14.000kw Nºmotores hidráulicos:50 en rueda exterior• Nº Gatos de empuje:57 Uds.(19 grupos) 10 en rueda interior• Elementos de corte: 372 picas, 32 rastreles,66 cortadores de disco dobles de 17 “

Dovelas. Características mecánicas

Hormigón . HA-40 ( fck=40 N/mm2)

Acero. B 500 S (fyk=500 N/mm2)

Condiciones de manipulación y almacenamiento de dovelas

-Resistencia mínima desmoldeo, 10 N/mm2

-Resistencia mínima para su apilamiento, 15 N/mm2

-Máxima altura de pila, 1 anillo ( 9 dovelas+ dovela cierre)

Construcción de anillo de dovelas

Acopio de dovelas en obraColocación desde pórtico sobre tren

Izado con grúa de back-up Colocación sobre mesas de dovelas

Construcción de anillo de dovelas

Aprehensión con erector, volteo y

presentación

Terminación anillo

By-pass Sur Galerías transversales de evacuación entre túneles

d

Losa de tráfico. Geometría y armado

0.35

12.198

0.35

0.200.20

12.198

0.200.20

0.31

60.

316

0.31

60.

316

0.31

6

4.00

2.002.00

4.002.002.00

5.898 5.898

11.796

0.30

0.10

0.30

0.10

0 .5 5

0 .09

0 .1 5

0.25

0 .1 5

5.898 5.898

11.796

0.30

0.90

0.60

0.30

0.60

0.30

0.90

0.60

0.30

0.90

0.30

89

25

42

70

64

70

0.31

6

0.30

0.15

0.15

0.15

0.15

0.15

0.15

0.31

60.

316

HORMIGONADO

0.010.01

0.15 0.60 0.150.90 0.30

0.15 0.600.90

0.150.30

0.15 0.600.90

0.150.300.30

0.09

0.55

0.25

0.15

0.15

0.09

0.55

0.25

0.15

0.15

0.09

SECCION A-AESCALA 1:10

0.10

0.10

0.10

0.316 0.316 0.316 0.316 0.316 0.316

HORMIGONAEN 2a FASE

HORMIGONADOEN 2a FASE

HORMIGONADOEN 2a FASE

MIGONADOa FASE

0.10x0.10 0.10x

0.55

0.25

0.15

0.15

Recubrimiento mínimo : armadura transversal pasiva 4 cm

armadura activa 7 cm

Armadura longitudinal: Activa: 16 torones de 0,6 “ de diámetro a 5 cm

Pasiva. Redondos de 10 mm de diámetro a 15 cm

Armadura transversal: Pasiva. Redondos de 10 mm de diámetro a 20 cm

Relleno de aligeramientos con poliestireno expandido. Punto de reblandecimiento 110 ºC Punto de fusión 260 ºC

Losas de tráfico. Características mecánicas

Hormigón . HP-40 ( fck=40 N/mm2)Acero. Pasivo: B 500 S (fyk=500 N/mm2)

Activo:Calidad Y1860 S7

Acopio de placas pendiente de

corte de cordones de pretensado Detalle de junta

Vista inferior. Losa apoyada sobre neoprenos

Vista superior. Losa apoyada sobre neoprenos

Ménsulas de apoyo de losas de tráfico. Proceso constructivo. Armado

Colocación anclajes inferiores desde tuneladora Colocación de armadura desde pórtico auxiliar

Armado de ménsulas. Huecos de inyección de aire fresco

Ménsulas de apoyo de losas de tráfic ivo. Hormigonadoo. Proceso construct

Carro de encofrado de ménsulas Terminación de ménsulas y neoprenos de apoyo

Losas de tráfico. Proceso constructivo. Colocación Túnel Norte

Izado de losas

Transporte interior y colocación

Losas de tráfico. Proceso constructivo. Colocación Túnel Sur

Izado de losas Transporte interior

Colocación

Losas de tráfico. Proceso construct asivo. Terminación y hormigonado de junt

Terminación

Hormigonado de juntas

Galería inferior de túnel bajo calzada. Evacuación, emergencias e inyección de aire fresco

Losa de tráfico. Vista superior. Inyecciones de aire fresco

Placas alveolares pretensadas para losa de techo. Fabricación y colocación

Colocación en túnel

Colocación de armaduras activas Extendido de hormigón

Curado de placa

Falso túnel

Falso túnel en pozo de ataque

Falso túnel en rampa de acceso

Rampa de acceso. Paneles fonoabsorbentes

Aglomerado túneles

Espesor mínimo de capas:

- 6 cm de S-20 (intermedia)

- 3 cm de F-10 (rodadura)

IRI medio e IRI característico obtenido en rodadura (cada 100m). Carril central

IRI : Desplazamiento vertical acumulado (por la persona sentada)durante la distancia recorrida (circulando a 80 km/h)

IRI exigido por PG-3Hectómetros por debajo de 1,5 (debe ser como mínimo del 50%) 11,11%

Hectómetros por debajo de 1,8 (debe ser como mínimo del 80%) 55,56%

Hectómetros por debajo de 2,0 (debe ser el 100%) 88,89%

Análisis de subsidencias

Control de asientos

SECCIÓN TIPO DE TÚNELES DEL

BY PASS SUR

ZONIFICACIÓN DE LA TRAZA

Criterios de la zonificación:

1. Recubrimiento de la excavación

2. Geología de dicho recubrimiento (potencia de los rellenos antrópicos y de las formaciones yesíferas

3. Zonas de aprendizaje de las tuneladoras

4. Tratamientos del terreno

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL

Elaboración del plan de auscultación e instrumentación. Único procedimiento disponible para comprobar movimientos inducidos que se encuentren dentro de los umbrales admisibles

Clavo para regleta de nivelación

Extensímetro de cuerda vibrante

Detalle Hito de nivelación

Pérdida de suelo GAP (sin rellenar)

Presiones

(Material de la cámara y velocidades de sinfín)

Parámetros influyentes en la excavación

Velocidad de avance y de montaje de anillo. Tiempo del ciclo completo

Pesaje material excavado (360 m3)

MÉTODOS DE ESTUDIO

1. Semiempírico (Modelo Madrid)

Estimación del volumen de asientos a partir de la profundidad del túnel y del espesor de terreno resistente situado en clave (Oteo, 1999)

2. Métodos numéricos de cálculo de subsidencia inducida

Programa de cálculo de diferencias finitas FLAC-2D, calculado en las secciones más problemáticas

Objeto: estimar el intervalo de valores en que se pueden encontrar los movimientos inducidos por la excavación así como identificarlas variables que pueden tener mayor incidencia en su desarrollo.

Código sección

P.K. Sección modelizada

Descripción Comentario

S0120 0+120 Modelo Mohr-Coulomb y Cam-Clay Palacio de Cristal

S0420 0+420 Modelo Mohr-Coulomb y Cam-Clay Antiguo Matadero

S_0+560 0+560 Modelo Mohr-Coulomb Torre

S_0+660 0+660 Modelo Mohr-Coulomb Plaza de Legazpi

S_1+310 1+310 Modelo Mohr-Coulomb

Edificios 12 alturas

S_3+350 3+350 Modelo Mohr-Coulomb

Puente de Vallecas

Análisis de los asientos en las zonas diferenciadas por la profundidad media de la excavación frente a pérdidas de suelo

Tratamiento de

compensación

Tratamiento de pilotes de

mortero

Cambio de

geología en clave

Zona de muy bajo

recubrimiento

0+280

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Dist eje norte (m)

Asi

ento

s (m

m)

Datos reales pasotuneladora sur

Datos f inales pasode la tuneladoranorte

Nube puntos pasode ambastuneladoras

M odelo M adridtúnel Sur

M odelo M adridpaso dos túneles

Túnel sur

Túnel norte

Sección 0+280. Zona 1

Zona influida por tratamientos de compensación

Vs estimada = 0.28%

Vs real = 0.14%

i estimada = 8.80 m

i real = 10.51 m

No se ve desplazamiento de la cubeta de asientos

1+020

-10

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

-80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

dist eje norte (m)

Asi

etno

(mm

)Datos reales pasotuneladora norte

Datos f inales tras elpaso tuneladora sur

Nube de puntos pasode ambastuneladoras

Modelo Madrid túnelnorte

modelo Madrid pasodos túneles

Túnel norte

Túnel sur

Sección 1+020. Zona 2

Vsteórica = 2.5 *Vsreal

Zona recubrimiento de yesos

1+270

-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

dist eje norte (m)

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

-100 100

Datos reales pasotuneladora norte

Nube de puntosde datos realestuneladora norte

Modelo MadridTuneladora Norte

Túnel norte

Sección 1+270. Zona 2

Zona de gran recubrimiento

i real 0 25.52 m

i teórica = 19.92 m

Vs estimada = 0.14%

Vs real = 0.10 %

1+960

-4,5

-4

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

-100

-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

dist eje norte (m)

Asi

etno

(mm

)Datos realespasotuneladoranorte

Nube depuntos dedatos realestuneladoranorte

Modelo Madridtuneladoranorte

Túnel norte

Sección 1+960. Zona 3

Gran potencia de yesos y de recubrimiento

Asientos muy similares los teóricos a los reales a

pesar del gran recubrimiento

(antiguo vertedero de Madrid)

Conclusiones de la compar re túneles:ación ent

Principal causa de las diferencias en asientos

Parámetros geológico-geotécnicos

Geometría de tuneladoras

Asientos en túnel norte mayores que en túnel sur

Gap túnel norte = 45 % más que el túnel sur

Reducción de los asientos a la mitad de los calculado por el Modelo Madrid

Tratamientos de compensación

Tratamientos de micropilotaje

Tratamientos del terrenoMenor reducción de asientos que el anterior, igualándose con el cálculo

HyYeso

Volumen de asiento con respecto al recubrimiento de yesos

0,00%

0,10%

0,20%

0,30%

0,40%

0,50%

0,60%

0 0,5 1 1,5Hyeso / D

Vl (%

)

T norte

HyYeso

Zona de aprendizaje de la tuneladora

Zonas de tratamientos de compensación

Relación de la potencia de yeso con respecto al volumen de asientos

Volumen de asiento con respecto al recubrimiento de yesos

0,00%0,10%0,20%0,30%0,40%0,50%0,60%0,70%0,80%

0 0,5 1 1,5Hyeso / D

Vl (%

)

T norteMod Madrid

Comparación de los datos del túnel norte con los datos obtenidos del modelo Madrid

Relación entre velocidades de avance (ciclo completo de montaje de anillo) y máximo asiento en clave

0

50

100

150

200

250

300

350

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00

Máximo asiento sobre el eje del túnel 8mm)

Tiem

pos

de c

iclo

com

plet

o (m

in)

Zona de muy bajo

recubrimiento

Tuneladora y tratamientos del terreno

Tuneladora –T. Norte (Dulcinea)

Características principales:• Diámetro excavación:15,20 m. Superficie abierta:32%• Longitud escudo:11,50m Longitud total:110m (Escudo+4 remolques)• Peso escudo:2.565 t Peso back-up:1.800 t• Empuje máximo:315.880 KN (habitual 10-20%) Par máx. desbl.:125 MN/m (habit. 30-40%)• Velocidad máx. penetración:65mm/min. Velocidad máxima rotación:2 r.p.m.• Potencia en ruedas de corte: 14.000kw Nºmotores hidráulicos:50 en rueda exterior• Nº Gatos de empuje:57 Uds.(19 grupos) 10 en rueda interior• Elementos de corte: 372 picas, 32 rastreles,66 cortadores de disco dobles de 17 “

By-pass Sur Escudo de presión de tierras. Tuneladora norte

•Nº Tornillos de extracción: 3 Uds. (2 inferiores de 1.250 mm de diámetro+1 central de 600 mm)•Capacidad de extracción de tornillos: 2.050 m3/h•Capacidad de extracción cinta:2.884 tn•Capacidad de los equipos de inyección de espumas en frente y cámara:417 m3/h•Inyección de mortero en gap: 12 orificios de inyección en escudo cola (1/30º) alimentados por 6 bombas de pistón•Cilindros de articulación pasiva entre escudo delantero y escudo de cola

D=6,52 mD=9,40 mD=12,06 m

D=15,20 m

Gráficos de avances acumulados. Tuneladoras By-Pass

Tuneladora Dulcinea

Tuneladora Tizona

Gráficos de avances acumulados. Tuneladora Norte

Pozo de Ataque Tuneladora Norte. Estructuras

Pantallas de pilotes HA-35 de diámetro 1,50m separados 0,40 m)

Marcos de rigidización HA-35 de 2 m de canto

By-pass Sur – Pozo Ataque Tuneladora Norte

By-pass Sur – Pozo Ataque Tuneladora Norte

Salida de evacuación- Pozo de ventilación PV3– Sección Tipo

Túnel Norte. Pantalla de protección edificios C/ Arregui y Arruej

- Pantalla de micropilotes de 125 mm de diámetro con tubo de 79 mm de diámetro separados 1,0 m

Túnel Norte. Paso bajo Línea 1. Tratamiento

Túnel Norte. Apeo de Vías. Línea 1 de Metro

Detalle del apeo de vías

Túnel Norte. Pantalla de protección de edificios C/ Acanto

- Pantalla de pilotes HA-25 de 0,55 m de diámetro separados 1,25 m

Tratamientos del terreno. By pass SurPalacio de Cristal de ArganzuelaInyecciones de pretratamiento

Tratamientos del terreno. By pass Sur

Inyecciones de compensación. Palacio de Cristal de ArganzuelaCurvas de levantamiento previo máximo

- Se realizaron levantamientos entre 10 y 20 mm (con un máximo de 24 mm en un punto)

Tratamientos del terreno. By pass SurEdificio Casa del Reloj. Sede Junta Municipal de Distrito de Arganzuela